2.1-2.3基本逻辑运算和规则(2012)解析
数字电路的逻辑运算
非运算:1 0
0 1
请特别注意与普 通代数不同之处
2.基本公式
0-1律 : A A 10 AA
A11 A00
互补律: A A 1 A A 0
分别令A=0及 A=1代入这些 公式,即可证 明它们的正确 性。
重叠律: A A A A A A
还原律(双重否定律): ( A) A
亦称 非非律
ABCD Y 1 0 00 1 1 0 01 1 1 0 10 1 1 0 11 1 1 1 00 1 1 1 01 1 1 1 10 1 1 1 11 1
四输入变 量,16种 组合
n个变量可以有2n个组合, 一般按二进制的顺序,输出与输 入状态一一对应,列出所有可能 的状态。
逻辑函数式 把逻辑函数的输入、输出关系写成与、或、
A′·(A·B) ′=A′·(A′+B′) =A′·A′+A′·B′ = A′·(1+B′) =A′
§2.4 逻辑代数的基本定理
一、代入定理 任何一个含有变量A的等式,如果将所有出
现A的位置都用同一个逻辑函数代替,则等式仍 然成立。这个规则称为代入定理。
例如,已知等式 (A B )A B ,用函数Y=BC代
A ⊙ 0= A′ A ⊙ 1= A A ⊙ A′= 0 A ⊙ A= 1
5、 与或非运算:逻辑表达式为:
Y (A B C D )
A
& ≥1
B
Y
C
D
与或非门的逻辑符号
§2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式
一、基本公式
1.常量之间的关系
与 运 算 : 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 或 运 算 : 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
(完整版)逻辑代数的运算规则
逻辑代数的运算规则逻辑代数的基本定律逻辑代数的三个规则1、代入规则在任一逻辑等式中,如果将等式两边所有出现的某一变量都代之以一个逻辑函数,则此等式仍然成立,这一规则称之为代入规则。
2、反演规则已知一逻辑函数F,求其反函数时,只要将原函数F中所有的原变量变为反变量,反变量变为原变量;“+”变为“·”,“·”变为“+”;“0”变为“1”;“1”变为“0”。
这就是逻辑函数的反演规则。
3、对偶规则已知一逻辑函数F,只要将原函数F中所有的“+”变为“·”,“·”变为“+”;“0”变为“1”;“1”变为“0”,而变量保持不变、原函数的运算先后顺序保持不变,那么就可以得到一个新函数,这新函数就是对偶函数F'。
其对偶与原函数具有如下特点:1.原函数与对偶函数互为对偶函数;2.任两个相等的函数,其对偶函数也相等。
这两个特点即是逻辑函数的对偶规则。
逻辑运算的常用公式逻辑代数的总结基本逻辑运算:与(或称“积”)---符号(&、?、无、∧、∩)或(或称“和”)---符号(| 、+、∨、∪)非(或称“反”)---符号(! 、)1、基本运算法则:0-1律:0?A=0 0+A=11?A=A 1+A=A同一律:A?A=A A+A=A互补律:A?A=0 A+A=0反演律A?B =A+B A+B=A?B还原律A =A√⊕⊙??+A=02、常用公式交换律:A?B=B?A A+B=B+A结合律:A?(A?B)=(A?B)?C A+(A+B)=(A+B)+C 分配律:A?(A+B)=A?B+A?C A+(A?B)=(A+B)?(A+C) 吸收律:A?(A+B)=AB A+(A?B)=ABA?B+(A?B)=A (A+B)?(A+B)=A。
基本逻辑运算解读
3
T3 2
0.3V
饱和
(2)输入有低电平0.3V 时。
由于T4和D导通,所以: 该发射结导通, VB1=1V 。 T2 、 T3 都截止。 VO≈VCC-VBE4-VD =5-0.7-0.7=3.6(V) 忽略流过RC2的电流,VB4≈VCC=5V 。 实现了与非门的逻辑 功能的另一方面: 输入有低电平时, 输出为高电平。
_
_
A B
=1
L=A + B
(1)两变量的“异或逻辑”和“同或逻辑”互为反 函数。
A B A ⊙ B A⊙ B A B A B A B A B AB A B AB A B A B
_ _ ___________ _ _ _ _ ___________ _ _
_________
________
A B
=
L=A + B
两变量的“异或逻辑”和“同或逻辑”互为反函 数。
(2) 多变量的“异或”及“同或”逻辑
多变量的“异或”或“同或”运算, 要利用两变量的“异 或门”或“同或门”来实现。
图 2 – 11 多变量的“异或”电路
图 2 – 12 多变量的“同或”电路
A B F F1 C ( A B) C A B C 由图2 - 11(b)得: F A B F C D 1 2 F F1 F2 ( A B) (C D) A B C D Y1 A B 由图2 - 12(a)得:Y Y1 ⊙ C ( A ⊙ B ) ⊙ C A ⊙ B ⊙ C Y1 A ⊙ B Y2 C ⊙ D 由图2 - 12(b)得:Y Y1 ⊙ Y2 ( A ⊙ B ) ⊙ (C ⊙ D ) A ⊙ B ⊙C ⊙ D
逻辑运算的基本法则
逻辑运算的基本法则一、逻辑与运算逻辑与运算是一种复合运算,表示两个或多个逻辑变量同时为真时,结果才为真。
逻辑与运算的符号为“∧”,如果A和B两个逻辑变量为真,则A∧B为真;如果A和B中至少有一个为假,则A∧B 为假。
二、逻辑或运算逻辑或运算是一种复合运算,表示两个或多个逻辑变量中至少有一个为真时,结果就为真。
逻辑或运算的符号为“∨”,如果A、B中至少有一个为真,则A∨B为真;只有当A和B都为假时,A∨B才为假。
三、逻辑非运算逻辑非运算是一种一元运算,表示一个逻辑变量取反。
逻辑非运算的符号为“¬”,如果A为真,则¬A为假;如果A为假,则¬A为真。
四、逻辑等价运算逻辑等价运算表示两个逻辑变量相等或不相等的关系。
逻辑等价运算的符号为“↔”,如果A和B相等,则A↔B为真;如果A和B 不相等,则A↔B为假。
五、逻辑蕴含运算逻辑蕴含运算表示一个逻辑变量如果为真,则另一个逻辑变量也为真的关系。
逻辑蕴含运算的符号为“→”,如果A为真而B也为真,则A→B为真;否则,A→B为假。
六、逻辑析取三段论逻辑析取三段论是一种复合推理,表示如果两个前提中至少有一个为真,则结论一定为真的推理方式。
在形式化表示中,如果A和B 分别表示两个前提,C表示结论,则形式化表示为:(A∨B)→C。
七、逻辑合取三段论逻辑合取三段论是一种复合推理,表示如果两个前提都为真,则结论一定为真的推理方式。
在形式化表示中,如果A和B分别表示两个前提,C表示结论,则形式化表示为:A∧B→C。
八、逻辑重析取三段论逻辑重析取三段论是一种复合推理,表示一个前提析取另一前提的合取结果的推理方式。
在形式化表示中,如果A、B和C分别表示三个命题,D表示结论,则形式化表示为:(A→(B∧C))→D。
逻辑运算法则
03
非门(NOT Gate)
• 非门是一种一元运算,表示为¬A
• 非门的功能是将输入的真变为假,将假变为真
逻辑门电路的设计与实现:晶体管与二极管电路
晶体管
• 晶体管是一种常用的半导体器件,可以用作开关和放大器
• 晶体管可以实现与门、或门和非门等逻辑门电路
二极管
• 二极管是一种半导体器件,具有单向导电性
• 逻辑门电路是数字电路的基础,广泛应用于电子设备中
逻辑运算在计算机科学中的应用
• 逻辑运算用于处理计算机中的逻辑操作
• 逻辑运算在计算机硬件和软件的设计中都起着重要作用
逻辑运算在编程语言中的应用
• 逻辑运算用于编写条件语句和循环语句
• 逻辑运算在算法和数据处理中有着广泛的应用
逻辑运算的历史发展:从布尔代数到现代逻辑电路
• 二极管可以实现或门和非门等逻辑门电路
逻辑电路的综合与优化:用逻辑代数表示电路设计
逻辑代数
电路综合
• 逻辑代数是一种用代数符号表示逻辑运算的方法
• 电路综合是一种将逻辑代数表达式转化为实际电路设计
• 逻辑代数可以用于分析和设计逻辑电路
的方法
• 电路综合可以用于优化逻辑电路的性能,提高电路的可
靠性
的便利
• 现代逻辑电路在计算机科学、通信技术等领域有着广泛的应用
02
逻辑运算的基本种类与性质
常见的逻辑运算:与、或、非、异或等
01
02
03
04
与运算(AND)
或运算(OR)
非运算(NOT)
异或运算(XOR)
• 与运算的逻辑表达式为:A
• 或运算的逻辑表达式为:A
• 非运算的逻辑表达式为:
数字逻辑与数字系统 逻辑代数基础
4. 逻辑门的使能和禁止特性
14
逻 辑 门 的 使 能 和 禁 止 特 性
4. 逻辑门的使能和禁止特性
1)与门
与门被禁止
与门被使能
与门的使能与禁止运算真值表 A 0 B 0 Y=AB 0
0
1 1
1
0 1
0
0 1
Y=0 禁止 Y=B 使能
15
逻 辑 门 的 使 能 和 禁 止 特 性
异或、同或运算真值表(异或与同或互为取非运算) A
0
B
0
F=AB
0
F=AB +A B
0
F=A ⊙ B
1
F=A B +AB
1
0
1 1
1
0 1
1
1 0
1
1 0
0
0 1
0
0 1
IEEE/ANSI符号
异或门 XOR 同或门 XNOR
A B A B =1 F
国际符号
F
惯用符号
A B
A B F
A B
A B
A B
A B
=1 F
=
F
F
=
F
⊙
F
12
正 逻 辑 和 负 逻 辑
正逻辑和负逻辑
通常规定:
高电平代表1,低电平代表0,是正逻辑(高电平有效) 高电平代表0,低电平代表1,是负逻辑(低电平有效) 本书中如无特殊声明,均指正逻辑。 对同一个逻辑电路,从正逻辑和负逻辑的角度分析,其表达的逻辑 关系是不一样的。 例如一个逻辑电路在正逻辑分析时是一个与门电路,而使用负 逻辑分析时则成为一个或门电路。 负逻辑门的逻辑符号和正逻辑门的逻辑符号画法一样,但要在输入 端和输出端分别加上一个小圆圈,以便区别于正逻辑门。
命题的逻辑运算与真值表
命题的逻辑运算与真值表逻辑运算是数理逻辑中的一个重要概念,它描述了命题之间的关系和推理规则。
命题是一个陈述句,可以被判断为真或假。
本文将介绍命题的逻辑运算及其真值表。
一、基本逻辑运算基本逻辑运算包括与运算(∧)、或运算(∨)和非运算(¬)。
1.1 与运算(∧)与运算表示两个命题同时为真时,整个逻辑表达式才为真。
符号为"∧"。
例如,命题P为"我喜欢游泳",命题Q为"今天是晴天",则"我喜欢游泳∧今天是晴天"表示我只有在今天是晴天的时候才喜欢游泳。
1.2 或运算(∨)或运算表示两个命题中至少有一个为真时,整个逻辑表达式才为真。
符号为"∨"。
例如,命题P为"我喜欢游泳",命题Q为"今天是晴天",则"我喜欢游泳∨今天是晴天"表示我不管今天是不是晴天,只要我喜欢游泳就为真。
1.3 非运算(¬)非运算表示对命题的否定。
如果一个命题为真,则其否定为假;如果一个命题为假,则其否定为真。
符号为"¬"。
例如,命题P为"我喜欢游泳",则"¬我喜欢游泳"表示我不喜欢游泳。
二、复合逻辑运算在基本逻辑运算的基础上,可以进行复合逻辑运算,包括蕴含(→)、等价(↔)和异或(⊕)。
2.1 蕴含运算(→)蕴含运算表示如果前提为真,则结论也为真。
符号为"→"。
例如,命题P为"如果下雨,那么我会带雨伞",命题Q为"下雨了",则"P→Q"表示如果下雨了,那么我会带雨伞。
2.2 等价运算(↔)等价运算表示两个命题具有相同的真值,当且仅当两个命题的真假相同时,整个逻辑表达式为真。
符号为"↔"。
三种基本逻辑运算的运算规则
三种基本逻辑运算的运算规则
逻辑代数的基本逻辑运算有三种:逻辑乘、逻辑加和逻辑非。
这三种是基本逻辑运算。
逻辑加法(“或”运算)逻辑加法通常用符号“+”或“∨”来表示.逻辑加法运算规则如下:0+0=0,0∨0=00+1=1,0∨1=11+0=1,1∨0=11+1=1,1∨1=1从上式可见,逻辑加法有“或”的意义.也就是说,在给定的逻辑变量中,A或B只要有一个为1,其逻辑加的结果为1;两者都为1则逻辑加为1.逻辑乘法(“与”运算)逻辑乘法通常用符号“×”或“∧”或“·”来表示.逻辑乘法运算规则如下:0×0=0,0∧0=0,0·0=00×1=0,0∧1=0,0·1=01×0=0,1∧0=0,1·0=01×1=1,1∧1=1,1·1=1不难看出,逻辑乘法有“与”的意义.它表示只当参与运算的逻辑变量都同时取值为1时,其逻辑乘积才等于1.逻辑否定("非"运算)逻辑非运算又称逻辑否运算.其运算规则为:0=1 “非”0等于11=0 “非”1等于0。
逻辑代数及其应用基础知识讲解
公式(12a)的证明(公式推导):
左 A AB ( A A)(A B) 1( A B) A B 右
2.2 代入定理及其应用
• 代入定理
------在任意一个包含变量A的等式中,若用任何一个逻 辑式代替等式中的A,则等式仍然成立。
代入定理
• 应用举例: 式(8a) 式 A A 1
可将任何一个函数化为 mi
• 例:
Y ( A, B,C ) ABC AC BC ABC AC(B B) BC( A A) ABC ABC ABC ABC ABC m3 m6 m4 m5 m1
m(1,3,4,5,6)
2. 逻辑函数式的最小项之和形式:
2. 逻辑函数最小项之和的形式:
• 例:
Y ( A, B,C, D) ( AD AD BD CD) ( AD) ( AD) (BD) (CD) ( A D) ( A D) (B D) (C D) ABD ACD ABD(C C) ACD(B B) ABCD ABCD ABCD ABCD
为1时都使Y=1,所以
1 0 0 1 ABC 1
1 010 Y ( A, B,C) ABC ABC ABC 1 1 0 0
1 110
• 真值表 逻辑式:
1. 从真值表中找出所有使函数值等于1 的输入变量取 值。
2. 上述的每一组变量取值下,都会使一个乘积项的值 为1。在这个乘积项中,取值为1的变量写入原变量, 取值为0的写入反变量。
• 波形图
真值表
例:将波形图上不同时间段中A、B、C与Y的取值对应
逻辑函数式的标准形式:最小项之和
1. 最小项及其性质
最小项 m: • m是乘积项 • 包含n个输入变量 • n个输入变量都以原变量或反变量的形式在m中
最新版《电子电路基础》精品课件第八讲2.1 基本逻辑门电路
2.2 TTL逻辑门电路
2.2.1 TTL与非门电路 2.2.2 其它形式的TTL门电路
2.2.1 TTL与非门电路
1.TTL与非门的基本电路 2.TTL与非门电路工作原理 3.TTL与非门的主要参数
1.TTL与非门的基本电路
2.TTL与非门电路工作原理
• 输入全高,输出为低 • 输入有低,输出为高 • 实现了与非的逻辑关系
L A B C
3.TTL与非门的传输特性
4 .TTL与非门电路的改进
5. TTL与非门的主要参数
(1)输出高电平UOH (2)输出低电平UOL (3)高电平输入电流IIH (4)输入短路电流IIS (5)扇出系数N (6)开门电平UON (7)关门电平U0FF (8)空载功耗 (9)平均传输延迟时间
扇出系数N
2.2.2 其它形式的TTL门电路
• 集电极开路门(OC门)
三态门(TSL)
OC门用于总线传输
2.3 CMOS门电路
2.3.1 CMOS反相器 2.3.2 其它形式的CMOS逻辑门 2.3.3 CMOS三态门及传输门
2.3.1 CMOS反相器
CMOS反向器的传输特性
2.3.2 其它形式的CMOS逻辑门
1.CMOS与非门
2. COMOS或非门
2.3.3 CMOS三态门及传输门
1. CMOS三态门
2.CMOS传输门TG
2.1 基本逻辑门电路
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 基本逻辑运算 二极管与门及或门电路 非门电路 DTL与非门
2.1.1 基本逻辑运算
基本的逻辑运算分为与、或、非三种 1.与运算 L=A· B
只有当一件事的几个条件全部具备时,这件事才会发生
2.1-2.3 逻辑代数的基本运算
1' = 0;0' = 1
( AB )' = A'+ B '
摩根定理
( A + B )' = A' B '
可以用列真值表的方法证明: 可以用列真值表的方法证明:
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 AB 0 0 0 1
( AB )'
A'
1 1 0 0
B'
A'+ B'
1 1 1 0
1 0 1 0
1 1 1 0
和一个乘积项的非相乘, 当A和一个乘积项的非相乘,且A为乘积项的因子 则这个因子可以可以消去。 时,则这个因子可以可以消去。 和一个乘积项的非相乘, 当A’和一个乘积项的非相乘,且A为乘积项的因 和一个乘积项的非相乘 为乘积项的因 子时, 子时,其结果就等于A’。 。
逻辑代数的常用公式
(21) A + AB = A (22) A + A' B = A + B (23) AB + AB' = A (24) A( A + B) = A (25) AB + A' C + BC = AB + A' C AB + A' C + BCD = AB + A' C (26) A ⋅ ( AB)' = AB' A'⋅( AB)' = A'
2.3.2 逻辑代数的常用公式
(21) A + AB = A (22) A + A' B = A + B (23) AB + AB' = A (24) A( A + B) = A (25) AB + A' C + BC = AB + A' C AB + A' C + BCD = AB + A' C (26) A ⋅ ( AB)' = AB' A'⋅( AB)' = A'
三种基本的逻辑运算
11
也可以用图2.2.2表示与 逻辑,称为逻辑门或逻 辑符号,实现与逻辑运 算的门电路称为与门。
A B
&
Y
A B
Y
图2.2.2 与门逻辑符号
若有n个逻辑变量做与运算,其逻辑式可表示为
Y A1A2An
2.2.2 或运算
或运算也叫逻辑加或逻辑或,即当其中一个条 件满足时,事件就会发生,即“有一即可
如图2.2.3所示电路,两个 并联的开关控制一盏灯就是或 逻辑事例,只要开关A、B有 一个闭合时灯就会亮。
6.与或非运算 与或非运算是“先与后或再非”三种运算的组合。
以四变量为例,逻辑表达式为:
Y ( AB CD)
上式说明:当输入变量A、B A
同时为1或C、D同时为1时, B
Y
输出Y才等于0。与或非运算 C 是先或运算后非运算的组合。 D
在工程应用中,与或非运算 由与或非门电路来实现,其
A B C
& 1 Y
真值表见书P22表2.2.6所示, D
逻辑符号如图2.2.9所示
图 2.2.9 与 或 非 门 逻 辑 符 号
7. 异或运算 其布尔表达式(逻辑函数式)为
Y A B AB AB
符号“⊕”表示异或运算,即两个输入逻辑变量取值
不同时Y=1,即不同为“1”相同为“0”,异或运算
用异或门电路来实现
其真值表如表2.2.6所示 其门电路的逻辑符号如图2.2.10
表2.2.6 异或逻辑真值
表
输入
输出
A
BY
所示
0
00
A B
=1 YA B
Y
0
11
1
01
1
10
图2.2.10 异或门逻辑符号
逻辑代数中的三种基本运算
& ≥1
Y3
(真值表略 真值表略) 真值表略
(4) 异或逻辑
A (Exclusive—OR) B
=1
Y4
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或逻辑 (异或非) 异或非) A B =1
(Exclusive—NOR)
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y4 0 1 1 0
Y5 = A⊕ B
1. 2
逻辑代数中的三种基本运算
一、三种基本逻辑运算 1. 与逻辑: 当决定一事件的所有条件都具备时,事 与逻辑: 当决定一事件的所有条件都具备时, 件才发生的逻辑关系。 件才发生的逻辑关系。
开关A 开关 开关B 开关
电源
灯Y
与逻辑关系
A 断 断 合 合
功能表 B Y 断 灭 合 灭 断 灭 合 亮
2. 几种常用复合逻辑运算 (1) 与非逻辑
(NAND)
Y1 = AB
(2) 或非逻辑
(NOR)
A B A B
&
Y1
Y1、Y2 的真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y1 Y2 1 1 1 0 1 0 0 0
≥1
Y2
Y2 = A + B
(3) 与或非逻辑
A (AND – OR – INVERT) B C D Y3 = AB + CD
= AB + AC + ABC + ABC = AB+ A + C
推论
AB + A + BCD = AB + A C C
AB + AB = A B + AB
证明: 公式 (5) 证明:
逻辑代数的基本运算
AB
1 1 1 0
A B
1 1 1 0
A B
1 0 0 0
AB
1 0 0 0
第2章 逻辑代数基础
2.2.2 三个重要规则
1. 代入规则
任何一个逻辑等式,如果将等式两边所出现的某一变量都
代之以同一逻辑函数,则等式仍然成立,这个规则称为代入 规则。 由于逻辑函数与逻辑变量一样,只有0、1两种取值, 所以代入规则的正确性不难理解。运用代入规则可以扩大基 本定律的运用范围。
AB= AB
A B= A B A =A
第2章 逻辑代数基础
1.变量和常量的关系 0-1律、自等律、重叠律和互补律都是属于变量和常量 的关系式。由于逻辑常量只有0、1两种取值,因此逻辑变 量与常量的运算结果可直接根据三种基本逻辑运算的定义
推出。这些定律也称为公理,可以用来证明其他公式。
第2章 逻辑代数基础
例如,已知乘对加的分配律成立,即 A(B+C)=AB+AC ,
根据对偶规则有,A+BC=(A+B)(A+C),即加对乘的分配律
也成立。
第2章 逻辑代数基础
2.2.3 若干常用公式
1. 合并律 证:
AB AB A
AB+A B =A (B+ B ) =A 1=A
在逻辑代数中,如果两个乘积项分别包含了互补的 两个因子(如B和B), 而其它因子都相同,那么这两个乘 积项称为相邻项。 合并律说明,两个相邻项可以合并为一项, 消去
互补量。
第2章 逻辑代数基础
表 2.2.3 若干常用公式
名称 合并律 1 吸收律○ 2 吸收律○ 3 吸收律○
第二章逻辑代数2.1 逻辑代数中的三种基本逻辑运算2.2 逻剖析
L=f(A,B,C…)
逻辑函数与普通代数中的函数相比较,有两 个突出的特点:
(1)逻辑变量和逻辑函数只能取两个值0和1。
(2)函数和变量之间的关系是由“与”、
“或”、“非”三种基本运算决定的。
三人表决电路真值表
二、逻辑函数的表示方法
A B C 1.真值表 —— L将输入逻辑变量的各种可能取值和相应的函数值排列 在一起而组成的表格。 0 0 0 0 0 0 1 0 ——由逻辑变量和“与”、“或”、“非”三种运算 2.函数表达式 0 1 0 0 符所构成的表达式。 0 1 1 1 由真值表可以转换为函数表达式。例如,由“三人表决”函数的真 1 0 0 0 值表可写出逻辑表达式: 1 0 1 1 L ABC ABC ABC ABC 1 1 0 1 1 1 1 1 真值表 反之,由函数表达式也可以转换成真值表。 例1.6.2 列出下列函数的真值表: A B L
例1:将函数 L( A, B, C ) AB AC 转换成最小项表达式。
2 .对偶规则
将一个逻辑函数L进行下列变换: ·→+,+ →· 0 → 1, 1 → 0 所得新函数表达式叫做L的对偶式,用 L 表示。
'
对偶规则的基本内容是:如果两个逻辑函数表达式相 等,那么它们的对偶式也一定相等。 基本公式中的公式l和公式2就互为对偶 式。
3 .反演规则
将一个逻辑函数L进行下列变换: ·→+,+ →·; 0 → 1, 1 → 0 ; 原变量 → 反变量, 反变量 → 原变量。 所得新函数表达式叫做L的反函数,用
逻辑函数及其表示方法
一、逻辑函数的建立
例1.6.1 三个人表决一件事情,结果按“少数服从多数”的原则决 定,试建立该逻辑函数。 解:第一步:设置自变量和因变量。
基本逻辑运算和规则
目录
• 基本逻辑运算 • 基本逻辑规则 • 基本逻辑在计算机中的应用 • 基本逻辑错误 • 基本逻辑推理练习
01
基本逻辑运算
与运算
定义
当且仅当两个操作数都为真时,与运算的结果才为真。
符号表示
常用符号"∧"表示与运算。
与运算
1
列表
2
真与真 = 真
3
假与假 = 假
与运算
真与假 = 假
否定的一种逻辑推理方式。
02
在拒取式中,前提通常包含一个命题的否定,而结论
则是由这个命题的否定推导出来的。
03
例如,如果非A则非B,而B是真的,那么可以得出结论
A是假的。
03
基本逻辑在计算机中的应用
计算机中的逻辑门电路
1 2
AND门
实现逻辑与运算,当两个输入都为真时,输出为 真。
OR门
实现逻辑或运算,当至少一个输入为真时,输出 为真。
3
NOT门
实现逻辑非运算,对输入取反。
计算机中的逻辑运算
逻辑与运算(AND):当两个操作数都为真时, 结果为真。
逻辑或运算(OR):当至少一个操作数为真时, 结果为真。
逻辑非运算(NOT):对一个操作数取反。
逻辑运算在编程中的应用
控制流程
用于条件判断和循环控制,如if语句和while循 环。
数据处理
实际生活中的逻辑推理应用
1
在法律案件中,通过逻辑推理来确定犯罪嫌疑人 是否有罪或无罪。
2
在科学研究中,通过逻辑推理来确定因果关系或 相关性。
3
在商业决策中,通过逻辑推理来确定最佳的商业 策略或市场定位。
简述基本逻辑运算的运算规则
简述基本逻辑运算的运算规则一、与运算(AND)与运算是逻辑运算中的一种基本运算,表示同时满足两个条件的情况。
与运算的运算规则如下:1. 当两个输入都为真(True)时,与运算的结果为真;否则,结果为假(False)。
2. 当一个或两个输入为假时,与运算的结果都为假。
与运算可以用逻辑符号“∧”表示,例如A∧B表示A与B的与运算。
二、或运算(OR)或运算是逻辑运算中的另一种基本运算,表示至少满足一个条件的情况。
或运算的运算规则如下:1. 当两个输入都为假时,或运算的结果为假;否则,结果为真。
2. 当一个或两个输入为真时,或运算的结果都为真。
或运算可以用逻辑符号“∨”表示,例如A∨B表示A与B的或运算。
三、非运算(NOT)非运算是逻辑运算中的一种特殊运算,表示取反的操作。
非运算的运算规则如下:1. 当输入为真时,非运算的结果为假;当输入为假时,结果为真。
非运算可以用逻辑符号“¬”表示,例如¬A表示对A的非运算。
四、异或运算(XOR)异或运算是逻辑运算中的一种常用运算,表示两个输入不相同时返回真,否则返回假。
异或运算的运算规则如下:1. 当两个输入相同时,异或运算的结果为假;否则,结果为真。
异或运算可以用逻辑符号“⊕”表示,例如A⊕B表示A与B的异或运算。
基本逻辑运算的运算规则可以通过真值表来表示。
真值表是一种逻辑表达式的表格化形式,用于表示不同输入情况下运算的结果。
例如,对于与运算,其真值表如下:```A B A∧B0 0 00 1 01 0 01 1 1```从真值表可以清楚地看出与运算的运算规则。
除了基本的逻辑运算,还可以通过组合和嵌套运算来实现更复杂的逻辑判断。
例如,可以使用与运算、或运算和非运算来构建复杂的逻辑表达式,实现对多个条件的判断和组合。
在计算机科学中,逻辑运算广泛应用于逻辑电路、布尔代数、编程语言和人工智能等领域。
了解基本逻辑运算的运算规则对于理解和设计这些系统都非常重要。
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表达式: 逻辑符号: A
B A B A B
F A B
1
F F
国标符号
美国符号 (国际符号) 常用符号
F
与逻辑运算真值表
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
F
0
1 1 1
二极管或门: 0V A 3V B
V1
F 2.3V
V2
R (3.9 K )
3、非运算(逻辑反)
R E A F
表达式: 逻辑符号:
F
0 1 1 0
B
互为反函数
1 0 0 1
A B A
A
B A B
( A B) A
B
互为对偶函数
(A
B) A B
异或运算与同或运算的一些特性:
异或逻辑运算真值表
1、因果互换性
A
B
0 1 0 1
F
F A B A F B BFA
F
的反函数。
注意: 1、逻辑变量的运算顺序不变; 2、不属于单变量上的非号保留不变。 解:
F ( A B) C D E
3、对偶规则 对于任意一个逻辑函数F,将表达式中: • 换成 + 0 换成 1 + 换成 • 1 换成 0
所得到的新的表达式为F的对偶函数,记为: 举例: 求: F A B C D E
同或逻辑运算真值表
F
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
F
1 0 0 1
F
不同为0 相同为1
F
异或运算与同或运算的关系:
异或运算 F AB AB A B
异或逻辑运算真值表
同或运算 F AB AB A
同或逻辑运算真值表
B
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
F
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
A A 1
00 0 0 1 1 0 1
11 1
0 1 1 0
3、与普通代数A
A B B A ( A B) C A ( B C ) A BC ( A B)( A C )
结合律: ( A B) C A ( B C ) 分配律:
F A B AB
A B A B A B
&
F F
国标符号 美国符号 (国际符号) 常用符号
U CC (5V )
R (3.9 K )
F
与逻辑运算真值表
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
F
0
0 0 1
二极管与门:
V1
0V A 3V 3V B 3V
F 0.7V 3.7V
V2
2、或运算(逻辑加)
A
FA
1
F
国标符号
A
F 美国符号 (国际符号) F
A
非逻辑运算真值表
常用符号
A
0 1
F
1 0
三极管非门:
U CC (5V )
RC
3V
0V
A
R
V
F (U O )
0.3V 5V
2.1.3 逻辑函数
逻辑函数:用来表达输入逻辑变量(自变量)与输出逻辑变量(因变量) 之间逻辑关系的函数。
F f ( A, B, C )
用B=C+D代替等式两边的B,则有:
A C D AC D AC D
2、反演规则 对于任意一个逻辑函数F,将表达式中: • 换成 + 0 换成 1 + 换成 • 1 换成 0
原变量换成反变量 反变量换成原变量 所得到的新的表达式为F的反函数,记为: 举例: 求: F A B C D E
证明:
AB AC BC AB AC ( A A) BC AB AC ABC ABC AB AC
2.3 复合逻辑
2.3.1 复合逻辑运算和复合门
与非 F AB
A B A B A B
&
或非 F A B
A B A B A B
与或非
F AB CD
2.1.2 三种基本逻辑运算(与、或、非)
举例:考察电路中,开关A、B的状态如何影响灯泡F的状态。(逻辑关系)
A E B F
A B E F
E
R A F
逻辑变量:A B F 规定: 开关合上:A=1 B=1 灯亮:F=1 灯灭:F=0 开关断开:A=0 B=0
1、与运算(逻辑乘)
A E B F
表达式: 逻辑符号:
举例:
A
0 0 0 0 1
B C
0 0 1 1 0 0 0
F1
0 0 0
F2
0 0 0
F1 A BC F2 ( A B)( A C )
逻辑函数的相等:
对于形式不同的两个逻辑函数,如果 1、出入变量相同 2、真值表相同
1 0 1 0 1
0
1
1 1 1 1
1
1 1 1 1
1 1 1
1 1
F
的对偶函数。
注意: 1、逻辑变量的运算顺序不变; 2、不属于单变量上的非号保留不变。 解:
F ( A B) C D E
2.2.3 若干常用公式 合并律:
AB AB A
吸收律:
A AB A
A AB A B
AB AC BC AB AC
A ( B C ) AB AC
4、逻辑代数中的特殊规律 反演律: 还原律:
A B A B
A B A B
A A
2.2.2 三个重要规则 1、代入规则 任何一个逻辑等式,如果将等式两边出现的某一变量都代之以同一 逻辑函数,等式仍然成立。 举例:
A B A B
第二章 逻辑代数基础
2.1 三种基本的逻辑运算
2.1.1 逻辑变量
逻辑变量:逻辑代数中用来表达事物状态的量。通常用大写字母表示。
逻辑变量的取值:0,1 没有数值大小的意义,仅仅表示事物的两种相互对立的状态。 例如:开、关;行、止;同意、不同意
举例:A表示房间里某个灯的状态。A=1(灯亮)A=0(灯灭)
1
2.2 逻辑代数的基本定律和规则
2.2.1 基本定律
1、常量之间的逻辑关系 2、变量和常量之间的逻辑关系
00 0 0 1 1 0 0 11 1
0-1律: A 0 0
自等律: A 1 A 重叠律: A A A 互补律: A A 0
A 1 1 A0 A A A A
F F
1
F F
A B C D
& 1
F
F
F
异或运算 F AB AB A B
异或逻辑运算真值表
逻辑符号:
A B A B A B A B A B A B
1
F
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
F
0 1 1 0
B
相同为 0 不同为 1 逻辑符号:
F
F
同或运算 F AB AB A