第二讲 逻辑函数的两种标准形式
逻辑函数及其表示方法

C 0 1 0 1 0 1 0 1
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Y 0 0 0 1 0 1 1 1
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输出变量Y
为1表示通过, 为0表示没通过。
第四节 逻辑函数及其表示方法
2.逻辑函数式
三人表决电路真值表
把输入与输出之间的逻辑关系
A B 0 0 写成与、或、非等运算的组合式, 0 0 就得到了逻辑函数式。 0 1 0 1 根据电路功能的要求和与、或的逻辑定义, 1 0 三人表决电路的逻辑函数式为: 1 0 1 1 1 1
0 1 2 3 4 5 6 7
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M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
下页 返回
第四节 逻辑函数及其入变量的任何取值下必有一个最大项,
而且仅有一个最大项的值为0。 2. 全体最大项之积为0。 3. 任意两个最大项的和为1。 4. 只有一个变量不同的两个最大项的乘积, 等于各相同变量之和。
2.最大项
定义:在n变量逻辑函数中,若M为n个变量之和, 而且这几个变量均以原变量或反变量的形式在M中 出现一次, 则称M 为该组变量的最大项。
n变量的最大项应为2n个。
输入变量的每一组取值, 都使一个对应的最大项的值等于0。
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19
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返回
第四节 逻辑函数及其表示方法
三变量最大项的编号表
最大项
使最大项为0的变量取值
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8
Y
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返回
第四节 逻辑函数及其表示方法
4.各种表示方法间的互相转换
从真值表写出逻辑函数式
一般方法:
(1)找出真值表中使逻辑函数为1的那些输入变量 取值的组合。
(2)每组输入变量取值的组合对应一个乘积项,
其中取值为 1 的写入原变量,
数字逻辑课程三套作业及答案

数字逻辑课程作业_A一、单选题。
1.(4分)如图x1-229(D)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第五章解析第五章译码器2.(4分)如图x1-82(C)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度(进制数)为(D)的计数器。
A. NB. 2NC. N2次方D. 2N次方知识点:第九章解析第九章计数器4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中,无效状态有(D)个。
A. A. nB.C. C.2n-1D. D.2n-2n知识点:第九章解析第九章集成计数器5.(4分)如图x1-293(A)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述6.(4分)如图x1-317(D)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述7.(4分)EPROM是指(C)。
A. A、随机读写存储器B. B、只读存储器C. C、光可擦除电可编程只读存储器D. D、电可擦可编程只读存储器知识点:第十章解析第十章只读存储器8.(4分)如图x1-407(B)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器,应使(A)。
A. J=D,K=D非B. B. K=D,J=D非C. =K=DD. =K=D非知识点:第六章解析第六章各种触发器的比较10.(4分)一位8421BCD码计数器至少需要(B)个触发器。
A. 3B.C.D.知识点:第九章解析第九章计数器11.(4分)为把50Hz的正弦波变成周期性矩形波,应当选用(A)。
A. A、施密特触发器B. B、单稳态电路C. C、多谐振荡器D. D、译码器知识点:第六章解析第六章集成触发器12.(4分)下列描述不正确的是(A)。
逻辑函数表达式的标准形式

逻辑函数表达式的标准形式逻辑函数表达式的标准形式有标准“与-或”表达式和标准“或-与”表达式两种类型。
两种标准形式是建立在最小项和最大项概念的基础之上的。
1.最小项和最大项(1)最小项定义:如果一个具有n个变量的函数的“与项”包含全部n个变量,每个变量都以原变量或反变量形式出现一次,且仅出现一次,则该“与项”被称为最小项。
有时又将最小项称为标准“与”项。
数目:n个变量可以构成2n个最小项。
例如,3个变量A、B、C可以构成、…、ABC共8个最小项。
简写:通常用mi表示最小项。
下标i的取值规则是:按照变量顺序将最小项中的原变量用1表示,反变量用0表示,由此得到一个二进制数,与该二进制数对应的十进制数即下标i的值。
例如,3变量A、B、C构成的最小项可用m5表示。
因为性质:最小项具有如下4条性质。
性质1:任意一个最小项,其相应变量有且仅有一种取值使这个最小项的值为1。
并且,最小项不同,使其值为1的变量取值不同。
性质2:相同变量构成的两个不同最小项相“与”为0。
因为任何一种变量取值都不可能使两个不同最小项同时为1,故相“与”为0。
即性质3:n个变量的全部最小项相“或”为1。
通常借用数学中的累加符号“Σ”,将其记为这是因为对于n个变量的任何一种取值,都有相应的一个最小项为1,因此,全部最小项相或必为1。
性质4:n个变量构成的最小项有n个相邻最小项。
相邻最小项是指除一个变量互为相反外,其余部分均相同的最小项。
例如,三变量最小项和ABC。
(2)最大项定义:如果一个具有n个变量的函数的“或”项包含全部n个变量,每个变量都以原变量或反变量形式出现一次,且仅出现一次,则该“或”项被称为最大项。
有时又将最大项称为标准“或”项。
数目:n个变量可以构成2n 个最大项。
例如,3个变量A、B、C可构成A+B+C、共8个最大项。
简写:通常用Mi表示最大项。
下标i的取值规则是:按照变量顺序将最大项中的原变量用0表示,反变量用1表示,由此得到一个二进制数,与该二进制数对应的十进制数即下标i的值。
数字电路、圈卡诺图、最大项最小项

逻辑函数表达式的转换
最大项表达式 真值表中每一个对应函数值为0的输入变量实际上就是一个 函数包含的最大项,例如三变量ABC=111,函数F=0,就对应最 大项 M7。如果列出了函数的真值表,则只要将函数值为0的那些 最大项取出相与,便是函数的最大项表达式。
逻辑函数表达式的转换
例 将函数 F(A, B,C) AC ABC 转换为最大项表达式。
AB C
0
1
00
01
11
10
1
0
0
1
0
1
1
0
ABC ABC BC
ABC ABC BC
逻辑函数化简—卡诺图化简
(2)任何4个(22个)标1的相邻最小项, 可以合并为一项,并消去2个变量。
AB
C
00
01
11
10
ABC ABC ABC ABC
0
1
1
1
1 (AB AB AB AB)C
① 表达式中的与项最少; ② 在满足①的条件下,每个与项中的变量个数最少。
实现最简与-或式逻辑功能对应的电路所需要的与门最少,并 且与门总的输入引脚最少,因而电路的连线最少。
逻辑函数化简—代数化简
逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定 理和规则来化简逻辑函数。
(1)并项法
利用公式 AB AB A 将两个与项合并成一个与
逻辑函数化简—卡诺图化简
下图显示的是三变量(A、B、C)的卡诺图。格中标出相 应的最小项mi。
三变量的每个最小项有三个相邻的最小项,图中m2有三个 相邻最小项:m0、m3 、m6
AB
C
00 01 11 10
0 m0 m2 m6 m4 1 m1 m3 m7 m5
逻辑函数的三个规则和标准形式

A B C = m2
0
1
1
A B C = m3
1
0
0
A B C = m4
1
0
1
A B C = m5
1
1
0
A B C = m6
1
1
1
A B C = m7
① n 个变量的所有最小项(2n个)之和为1 ;
② 相同变量的任意两个最小项mi 和mj 之积为0(i≠j); ③ n变量最小项有n 个相邻最小项。
数字电路与逻辑设计
数字电路与逻辑设计
第二章 逻辑函数及其简化
数字电路与逻辑设计
(2) 最大项表达式 全部由最大项相与而构成的或-与表达式称为最大项表达式,又称为标准或-与式, 或标准和之积式。
最大项表达式的书写形式:
对于逻辑函数:F A B C A B C A B C
可以简写成: 或写成:
F A, B, C M0×M1×M4 F A, B,C M 0,1,4
等式仍成立。 解:
原式左边=A[B +(C +D )]=AB +A(C +D ) = AB +AC +AD 原式右边=AB +A(C +D ) = AB +AC +AD
所以等式仍然成立。
第二章 逻辑函数及其简化
数字电路与逻辑设计
2.反演规则
设F 是一个逻辑函数表达式,若将其中所有的与、或互换,“0”、“1”互换,原、 反变量互换,长非号(两个或两个以上变量上的非号)不变,这样可得F 的反函数。
第二章 逻辑函数及其简化
数字电路与逻辑设计
(2) 最小项表达式 全部由最小项相加而构成的与-或表达式称为最小项表达式,又称为标准与-
2.2逻辑函数及其描述方法

∏
0
2n −1
( fi + M
i
)
东南大学信息科学与工程学院
2.2.7 非完全定义逻辑函数的描述 约束项和任意项的概念 交通灯状态表
R(红) 0 0 0 0 1 1 1 1 Y(黄) 0 0 1 1 0 0 1 1 G(绿) 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 1 1 × 1 × 1 ×
东南大学信息科学与工程学院
东南大学信息科学与工程学院
三人表决器电路的真值表
A B C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1
F = ABC + ABC + ABC + ABC
东南大学信息科学与工程学院
逻辑函数式→真值表 : 将输入变量取值的所有组合状态逐一代入逻辑函数式求出函数 值,列成表 例:异或电路 F = AB+ AB 异或电路真值表
B1
& >=1
F = B8 + B4 B2 + B4 B1 B8 B4 + B8 B2 = 0
B4
F
&
B2
B8
东南大学信息科学与工程学院
B4 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
B2 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
B1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
F 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 × × × × ×
1 × 东南大学信息科学与工程学院
非完全定义逻辑函数的实现 方法:加约束条件 加约束条件:Σd(10,11,12,13,14,15) = 0
最小项和标准与或式

( A B C)(A B C)(A B C)
M 2M 3M 7 M (2,3,7)
a. 在将一个n变量的逻辑函数写成与或式(最小项之 和)后,若要写成或与式(最大项之和)时,其最大 项的编号是除了最小项编号外的号码,最小项与最大 项的总个数为2n;
b. 由i个最小项构成的与或式(最小项之和)逻辑函 数,其反函数可以用i个最大项的或与式(最大项之 和)表示,其编号与最小项编号相同。
5 1 0 1 ABC(m5) 6 1 1 0 ABC(m6 )
7 1 1 1 ABC(m7 )
表2.5.12 四变量
AB CD
mi
A B C D mi
0 0 0 0 ABCD(m0) 1 0 0 0 ABCD(m8) 0 0 0 1 ABCD(m1) 1 0 0 1 ABCD(m9) 0 0 1 0 ABCD(m2 ) 1 0 1 0 ABCD(m10) 0 0 1 1 ABCD(m3) 1 0 1 1 ABCD(m11) 0 1 0 0 ABCD(m4 ) 1 1 0 0 ABCD(m12) 0 1 0 1 ABCD(m5) 1 1 0 1 ABCD(m13) 0 1 1 0 ABCD(m6 ) 1 1 1 0 ABCD(m14) 0 1 1 1 ABCD(m7 ) 1 1 1 1 ABCD(m15)
b. 最小项的性质
①对于任一个最小项,仅 有一组变量取值使它的值 为“1”,而其它取值均使 它为“0”。或者说在输入 变量的任何取值下必有一 个最小项也仅有一个最小 项的值为“1”。
表2.5.10 二变量
十进 制数
A
B
mi
0 0 0 AB(m0)
1 0 1 AB(m1) 2 1 0 AB(m2)
3 1 1 AB(m3)
1.2 逻辑函数的标准型

任意一个最小项,只有一组变 任意一个最小项, 量取值(真值表中的一行) 量取值(真值表中的一行)使 得它的值为1; 得它的值为 ; 不同的最小项,使它的值为1 不同的最小项,使它的值为 的那一组变量取值也不同( 的那一组变量取值也不同(看 其下标); 其下标); 对于变量的任一组取值, 对于变量的任一组取值,任意 两个不同最小项乘积为0; 两个不同最小项乘积为 ; 对于变量的任一组取值, 对于变量的任一组取值,全体 最小项之和为1; 最小项之和为 ; A B C
ABC
ABC ABC
AB ABCA A(B + C )
因此n个变量共有2 因此n个变量共有2n个最小项
1.2 逻辑函数的标准型 2、最小项的表示 以三变量为例, 以三变量为例,三个变量的所有最小项列表如下
m0 m1 0 1 0 0 0 0 0 0 m2 0 0 1 0 0 0 0 0 m3 0 0 0 1 0 0 0 0 m4 0 0 0 0 1 0 0 0 m5 0 0 0 0 0 1 0 0 m6 0 0 0 0 0 0 1 0 m7 0 0 0 0 0 0 0 1
ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0
= ( A+ B)(A+ B)C + AB = ABC + ABC + AB 乘以 C + C =1 F( A, B, C) = ABC + ABC + AB(C + C)
逻辑函数的表达式

(2) 消项法 利用消项公式 A + AB = A 或多余项公式 AB+AC+BC=AB+AC 例1: F = A B + A B C + A B D
=AB+AB(C+D) =AB 例2: F = A C + C D + A D E + A D G =AC+CD
28
(3) 消去互补因子法 利用 消去互补因子公式 A + AB = A + B 例1:F = A B + A C + B C
作业题 2.1 2.8 (1) 2.10 (1) 2.11 (1)
33
000
0
001
0
010
0
011
0
100
0
101
1
110
0
111
0
A B C A+B+C(M5)
000
1
001
1
010
1
011
1
100
1
101
0
110
1
111
1
17
(2)若F mj ,则F mk
(k为0 ~ (2n 1)中除了j以外的所有正整数)
证明:
因为mj mk 1
当 mj 0时, mk 1 当 mj 1时, mk 0 所以 mj mk
6
(2)最大项表达式(标准或与式) 例:F(A,B,C) = (A + B + C ) ·( A + B + C ) ·( A +
B+C) M0 M2 M4
(M0, M2, M4 ) M (0,2,4)
数字电路第二讲

& 例2.7 写出如右图所示逻辑 图的函数表达式。 ≥1 L 解:该逻辑图是由基本的 1 A “与”、“或”逻辑符号组成 & 的,可由输入至输出逐步写出 1 B 逻辑表达式:
A B C
& & & ≥1 L
L AB BC AC
(1-22)
5 从波形图写出逻辑式
由波形图列出真值表,再依据真值表写出逻辑式
(1-24)
1.最小项及逻辑函数的最小项之和的标准形式
1) 逻辑函数的最小项
在一个具有 n 变量的逻辑函数中,如果一个与
项包含了所有 n 个的变量,而且每个变量都是以原变 量或是反变量的形式作为一个因子仅出现一次,那么 这样的与项就称为该逻辑函数的一个最小项。对于 n 个变量的全部最小项共有 2n 个。
(1-23)
三、逻辑函数的两种标准形式
• 对于一个任意的逻辑函数通常有“积之和”与
“和之 积”两种基本表达形式,且其表达形式并不是唯 F AB ABC C 一的,如 是“积之和”的形 式,又称“与—或”表达式; • 而 F ( A B)(B C ) 则是“和之积”的形式, 又称“或—与”表达式。但一个逻辑函数的标准形 式却是唯一的,逻辑函数标准形式的唯一性给用图 表方法化简函数提供了方便,并且建立了逻辑函数 与真值表的对应关系。
为0。
(4)对于变量的任一组取值,全体最小项的和为1。
(1-30)
例1 将
L( A, B, C ) AB AC
化成最小项表达式
L( A, B, C ) AB(C C ) A( B B)C
ABC ABC ABC ABC
= m7+m6+m3+m5
m (7, 6, 3, 5)
第二章 逻辑代数基础

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第2章
2.3 复 合 逻 辑
1.与非逻辑
F = AB
2.或非逻辑 F = A+B
3. 与或非逻辑
F = AB+CD
A &F
A
F
B
B
与非门
A
F
≥1
B
或非门
A
B&
F
C
D
与或非门
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第2章
2.3 复 合 逻 辑
4.异或逻辑—相同为‘0’,相异为‘1’
F = A B =A B + A B
A) F1= [( A+ B) •C + D]( A+ C)
B) F2= A•B •C •D •E
[例2] 求下列函数的对偶函数 A)F1= AB+ C •D + AC B) F2= A+ B + C + D + E
A) F1*=[( A+ B) •C + D]( A+ C)
B) F2*=A•B •C •D •E
n个变量有2n个最小项,记作mi 3个变量有23(8)个最小项
n个变量的最小项,有n个相邻项
最小项 ABC ABC ABC ABC A BC A BC AB C ABC
二进制数 000 001 010 011 100 101 110 111
十进制数 0 1 2
3
45 67
编号
m0 m1 m2
m3
m4 m5
A⊕A⊕A⊕A⊕…⊕A = ? A (A的个数为奇数)
An-1⊕An-2⊕…⊕A0 = ?
0 (Ai中‘1’的个数为偶数) 1 (Ai中‘1’的个数为奇数)
逻辑函数的表示方法及相互转换

自变量 因变量
ABC
F
2)从真值表写标准和之积式A+B+C 0 0 0 0
A+B+C
001
0
找出F = 0的行;
A+B+C
编号
M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0
3. 最小项与最大项的性质
全部最小项之和恒为1,全部最大项之积恒
为0。
2n 1
mi 1,
i0
2n 1
Mi 0
i0
任意两个不同的最小项之积恒为0,任意两
个不同的最大项之和恒为1。
mi·mj =0, Mi+Mj=1 相同下标的最小项和最大项互为反函数。
逻辑函数的表示方法 及相互转换
一、逻辑函数的表示方法 真值表描述法 逻辑函数式描述法 逻辑电路图表示法 卡诺图描述法、波形图表示
逻辑函数的描述方法
《数字电子技术基础》第六版
• 真值表 • 逻辑式 • 逻辑图 • 波形图 • 卡诺图 • 计算机软件中的描述方式
各种表示方法之间可以相互转换
《数字电子技术基础》第六版
即:和项都是最大项的或与式。
例:F(A,B,C)
=(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)
=M1M2M4M6
最大项表达式
=M(1,2,4,6)
5 标准积之和式与标准和之积式的关系
同一函数的两种不同表示形式; 序号间存在一种互补关系,即:
最小项表达式中未出现的最小项的下标必然出现在最 大项表达式中,反之亦然。
相同自变量、相同序号构成的最小项表 达式和最大项表达式互为反函数
逻辑函数的标准表达式

逻辑函数的标准表达式
一个逻辑函数的表达式可以是多种多样的,通过布尔代数的公式可以将函数的表达式从一种形式转换为另一种形式。
例如:标准形式
逻辑函数有“最小项之和”及“最大项之积”两种标准形式。
表示方法
◆布尔代数法
按一定逻辑规律进行运算的代数。
与普通代数不同,布尔代数中的变量是二元值的逻辑变量。
◆真值表法
采用一种表格来表示逻辑函数的运算关系,其中输入部分列出输入逻辑变量的所有可能组合,输出部分给出相应的输出逻辑变量值。
◆逻辑图法
采用规定的图形符号,来构成逻辑函数运算关系的网络图形。
◆卡诺图法
卡诺图是一种几何图形,可以用来表示和简化逻辑函数表达式。
◆波形图法
一种表示输入输出变量动态变化的图形,反映了函数值随时间变
化的规律。
◆点阵图法
是早期可编程逻辑器件中直观描述逻辑函数的一种方法。
◆硬件设计语言法
是采用计算机高级语言来描述逻辑函数并进行逻辑设计的一种方法,它应用于可编程逻辑器件中。
目前采用最广泛的硬件设计语言有ABLE-HDL、VHDL等。
逻辑函数的标准形式
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逻辑函数的标准形式逻辑函数是数学中的一个重要概念,在逻辑学、计算机科学、电子工程等领域都有着广泛的应用。
逻辑函数的标准形式是指将逻辑函数表示为一组特定的标准形式,这样可以方便进行逻辑运算和逻辑表达式的简化。
本文将介绍逻辑函数的标准形式及其应用。
1. 逻辑函数的定义。
逻辑函数是由逻辑变量和逻辑运算符组成的函数,其结果也是逻辑值。
逻辑变量通常取值为0和1,逻辑运算符包括与、或、非等。
逻辑函数可以表示为一个真值表或者一个逻辑表达式。
2. 逻辑函数的标准形式。
逻辑函数的标准形式包括两种形式,合取范式和析取范式。
合取范式是指将逻辑函数表示为若干个合取式的析取式,析取范式是指将逻辑函数表示为若干个析取式的合取式。
合取范式和析取范式都是逻辑函数的标准形式,可以方便进行逻辑运算和逻辑表达式的简化。
3. 逻辑函数的应用。
逻辑函数的标准形式在逻辑设计、逻辑运算、逻辑表达式简化等方面有着重要的应用。
在逻辑设计中,可以通过逻辑函数的标准形式来实现逻辑电路的设计和分析;在逻辑运算中,可以通过逻辑函数的标准形式来进行逻辑运算和逻辑表达式的简化;在逻辑表达式简化中,可以通过逻辑函数的标准形式来简化逻辑表达式,减少逻辑运算的复杂度。
4. 逻辑函数的优化。
在实际应用中,逻辑函数的标准形式可能会比较复杂,需要进行优化。
逻辑函数的优化包括两种方法,代数化简和卡诺图方法。
代数化简是指通过代数运算来简化逻辑函数的标准形式,卡诺图方法是指通过卡诺图来找出逻辑函数的最简形式。
逻辑函数的优化可以减少逻辑运算的复杂度,提高逻辑电路的性能。
5. 结论。
逻辑函数的标准形式是逻辑函数的一种重要表示形式,可以方便进行逻辑运算和逻辑表达式的简化。
逻辑函数的标准形式在逻辑设计、逻辑运算、逻辑表达式简化等方面有着广泛的应用,对于提高逻辑电路的性能和减少逻辑运算的复杂度有着重要意义。
逻辑函数的优化可以进一步提高逻辑电路的性能,是逻辑函数研究的重要内容之一。
通过本文的介绍,相信读者对逻辑函数的标准形式有了更深入的了解,希望本文能够对读者有所帮助。
14 逻辑函数的卡诺图化简法
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Y ABC D ACD AC
例:试将逻辑函数
展为最小项之和的形式。
《数字电子技术》
1.4 逻辑函数的卡诺图化简法
三、逻辑函数的“最大项之积”形式——标准“或与”表
达式 证明:任何一个逻辑函数都可以化成最大项之积的标 准形式。 例:试将逻辑函数
Y ABC BC
化为最大项之积的标准形式。
(4)任意两个最小项的乘积为0; (5)具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项 并消去一对因子。 2、最大项 在n变量函数中,若M为n个变量之和,且这n个变 量均以原变量或反变量的形式在M中出现一次,则称M 为该组变量的最大项。
《数字电子技术》
1.4 逻辑函数的卡诺图化简法
表1-4-2
三变量最大项编号表
(4)任意两个最大项之和为1;
(5)只有一个变量不同的两个最大项的乘积等于 各相同变量之和。
《数字电子技术》
1.4 逻辑函数的卡诺图化简法
二、逻辑函数的“最小项之和”形式——标准“与或”表 达式
A A 1
利用基本公式 ,可将任何一个逻辑函
数化为最小项之和的标准形式。这种标准形式在逻辑函数
的化简以及计算机辅助分析和设计中得到了广泛的应用。
《数字电子技术》
1.4 逻辑函数的卡诺图化简法
③ 圈的个数应尽可能少,因为一个圈对应一个与
项,即与项最少; 例:
CD AB CD
00 1 0 0 0
01 1 1 0 0
1.4 逻辑函数的卡诺图化简法
§1.4
逻辑函数的卡诺图化简法
§1.4.1 逻辑函数的两种标准形式 任何一个逻辑函数均可化成“最小项之和”与“最大 项之积”这两种标准形式。 一、最小项和最大项定义 1、最小项 在n变量逻辑函数中,若m为包含n个因子的乘积项, 而且这n个变量均以原变量或反变量的形式在m中出现一 次,则称m为该组变量的最小项。
电子技术(数电部分-第2章 逻辑代数和逻辑函数
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A B C ( A B) ( A C )
证明: 右边 =(A+B)(A+C)
A B C ( A B) ( A C )
; 分配律 ; 结合律 , AA=A ; 结合律
=AA+AB+AC+BC =A +A(B+C)+BC =A(1+B+C)+BC =A • 1+BC =A+BC
33 MHz
• 以三变量的逻辑函数为例分析最小项表示及特点
变量 赋值 为1时 用该 变量 表示; 赋0时 用该 变量 的反 来表 示。
33 MHz
最小项
使最小项为1的变量取值 A B C
对应的十 进制数
编号 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7
ABC ABC A BC A BC AB C AB C ABC ABC
例1: F1 A B C D 0
F1 A B C D 0
注意 括号
注意括号
F1 ( A B) (C D) 1
F1 AC BC AD BD
与或式
33 MHz
例2: F2 A B C D E
F2 A B C D E
“+” 换成 “· ”,0 换成 1,1 换成 0,
则得到一个新的逻辑式 Y´,
则 Y´ 叫做 Y 的对偶式
A AB A
33 MHz
Y AB CD
对偶式
A( A B) A
Y ( A B)(C D)
2.2 逻辑函数的变换和化简
2.2.1 逻辑函数表示方法:四种,并可相互转换 真值表:将逻辑函数输入变量取值的不同组合 与所对应的输出变量值用列表的方式 一一对应列出的表格。 四 种 表 示 方 法
第2讲逻辑函数的表示方法

Z
&
4、由逻辑图求逻辑表达式
由输入到输出,按照每个门的符号写出每个门的逻辑函数, 直到最后得到整个逻辑电路的表达式。
A A
1
AB
&
B B
1
≥1
Y=A B+AB
&
AB
三、逻辑函数表达式的形式 1、基本形式
(1)“与—或”表达式(“积之和”Sum of Products或SP型) 单个逻辑变量进行“与”运算构成的项称为“与项”,由 “与项”进行“或”运算构成的表达式称为“与—或”表达式。 例: F A B BC AB C C D
例:F(A,B,C)= AB C AB (C C ) ( A A )(B B )C
A B C A BC AB C AB C ABC m(1,3,4,5,7)
真值表法:将在真值表中,输出为1所对应的最小项相加, 即为标准“与—或”式
F(A,B,C)=∑m(2,5,6) ABC 000 001 010 011 100 101 110 111 F 0 0 1 0 0 1 1 0
(1)标准“与—或”式 1)由最小项相“或”构成的逻辑表达式,称为标准“与—或”式。
2)一个逻辑函数的标准“与—或”式是唯一的。 3)任何一个逻辑函数都可表示成为标准“与—或”式。其方 法如下: 代数法:① 将函数表示成为一般的“与—或”式; ② 反复利用X=X(Y+ Y ),将表达式中所有非最小项 的“与”项扩展成为最小项。
F 0 0 1 0 0 1 1 0
四、逻辑表达式的变换 1、逻辑函数的“与非”实现
(1)“与非”逻辑的完备性
逻辑非
F A AA
A A
课件-02.3逻辑函数表达式的形式及变换

2
信息学院
三个输入变量, 例2 有X、Y、Z三个输入变量,当其中两个或两个以上取值 、 、 三个输入变量 为1时,输出 为1;其余输入情况输出均为 。试写出描述 时 输出F为 ;其余输入情况输出均为0。 此问题的逻辑函数表达式。 此问题的逻辑函数表达式。 解:三个输入变量有23=8 三个输入变量有 种不同组合, 种不同组合,根据已知条 件可得真值表如 下: 由真值表可知,使 由真值表可知, F=1的输入变量组合有 的输入变量组合有4 的输入变量组合有 所以F的与 的与—或表达 个,所以 的与 或表达 式为: 式为:
F = AB + AB
逻辑电路图: 逻辑电路图 卡诺图
A 1 & ≥1 B 1 & Y
4
(1) 真值表
信息学院
将输入、输出的所有可能状态一一对应地列出。 将输入、输出的所有可能状态一一对应地列出。 n 个变量可以有2 个输入状态。 个变量可以有 n个输入状态。 列真值表的方法: 列真值表的方法:一般按 二进制的顺序, 二进制的顺序,输出与 输入状态一一对应, 输入状态一一对应,列 出所有可能的状态。 出所有可能的状态。
A 1 0 C 1 m5 (5)10
表示最小项。 (3)简写:用mi表示最小项。 )简写:
ABC
可
14
三个变量的所有最小项的真值表 m0—m7为对最小项的编号
m0 A B C
A BC
信息学院
m1
A BC
m2
ABC
m3
ABC
m4
A BC
m5
A BC
m6
ABC
m7
ABC
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
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ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
000 001 010 011 100 101 110 111
0
123456
7
m0
m1 m2 m3 m4
m5
m6 m7
4. 标准与或式:
Y F ( A ,B ,C ) AB AC
AB(C C ) AC( B B)
ABC ABC ABC ABC
ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
( n 变量共有 2n 个最小项)
2. 最小项的性质:
ABC
000 001 010 011 100 101 110 111
ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
1 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 01
标准与 或式
最小项
标准与或式就是最小项之和的形式
任何逻辑函数都是由其变量的若干个最小项构成, 都可以表示成为最小项之和的形式。
2.4.2 最大项和标准或与式
1. 最大项的概念: n个变量的最大项是n个变量的“或项”,其中每一 个变量都可以以原变量或反变量的形式出现一次, 用Mi表示。
Y F ( A ,B ) ( 2 变量共有 4 个最大项)
A BC M4
A BC M5
A B C M6
A B C M7
变量数相同、编号相同的最大项和最小项之间存在互 补关系,即:
mi Mi , Mi mi
3. 标准或与式: 在一个或与式中,如果所有的或项均为最大项,则 称为这种表达式为最大项表达式,或称为标准或与 式、标准和之积表达式。
从真值表求标准或与式的方法:
(1) 任一最大项,只有一组对应变量取值使其值为 0 ;
(2)对任应意规两律个:最变大量项取的值和中为01;原变量 1 反变量
(A3)B全C体最大A项的B逻 辑C 乘 0恒为A0B;C (40)0n变1 量的每个最大项有n个1相0邻1 项
A 。
B
C
0
三变量表逻2辑.4. 3函三变数量的逻 辑最函大数的项最和小 项最与小最大项项
011 0 1
将Y再求100 1 0
101 1 0 110 0 1 111 0 1
m2 m3 m6 m7 M2 M3 M6 M7
标准或与式就是最大项 之积的形式
作业题:
P38 2-5(1) 2-6
十进制数 i A B C
0
00 0
1
00 1
2
01 0
3
01 1
4
10 0
5
10 1
6
11 0
7
11 1
最小项 mi AB C m0 AB C m1 ABC m2 ABC m3 ABC m4 ABC m5 ABC m6 ABC m7
最大项
Mi
A+B+C
M0
A B C M1
A B C M2
A B C M3
第二章 数字电路基础
§2.4 逻辑函数的两种标准形式
2.4 逻辑函数的两种标准形式
2.4.1 最小项和标准与或式 1. 最小项的概念:
最小项是包括所有变量的与项,每个变量均以原变 量或反变量的形式出现一次。
Y F ( A ,B ) ( 2 变量共有 4 个最小项)
AB AB AB AB
Y F ( A ,B ,C ) ( 3 变量共有 8 个最小项)
(1) 任一最小项,只有一组对应变量取值使其值为 1 ; (2)对任应意规两律个:最变小量项取的值乘中积1为0原;变量 0 反变量
((43))A0n全变B0体1C量最的小每项个之A最B和C小为项11有;n个A1相B0邻1C项 。 ABC 1
3. 最小项的编号: 把与最小项对应的变量取值当成二进制数,与之 相应的十进制数,就是该最小项的编号,用 mi 表示。 对应规律:原变量 1 反变量 0
A B A B A B AB ( 3 变量共有 8 个最大项)
( n 变量共有 2n 个最大项)
2. 最大项的性质:
ABC
A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 11 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 111 1 0 1 1 1 111 1 1 0 1 1 111 1 1 1 0 1 111 1 1 1 1 0 111 1 1 1 1 1 011 1 1 1 1 1 101 1 1 1 1 1 110
①先求出该函数的反函数 ②写出反函数的最小项表达式
③将反函数求反,利用mi与Mi的互补关系得到最 大项表达式。
例:已知Y的真值表如图所示,试写出Y的最小项和 最大项表达式。
解:Y的最小项表达式为: A B C Y Y
000 1 0
Y=∑m(0,1,4,5)
001 1 0
010 0 1
Y m2 m3 m6 m7