第11章 逻辑代数的三种基本运算精品PPT课件

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逻辑代数的三个基本运算

逻辑代数的三个基本运算

逻辑代数的三个基本运算逻辑代数是一种数学分支,研究命题和命题之间的逻辑关系。

它主要包括命题逻辑和谓词逻辑两个部分。

在逻辑代数中,有三个基本运算,即合取、析取和否定。

接下来,我将一步一步回答有关逻辑代数的这三个基本运算的问题。

一、合取运算(AND)合取运算,也称为与运算,用∧(圆圈上有一个小竖杠)表示。

在逻辑代数中,合取运算指的是将两个或多个命题连接起来,当且仅当这些命题都为真时,合取命题才为真。

1. 合取命题的真值表首先,我们可以通过真值表来表示合取命题。

假设有两个命题P和Q,可以通过以下真值表来表示合取命题:P Q P∧QT T TT F FF T FF F F从上表可以看出,当且仅当P和Q的值均为真时,合取命题才为真。

2. 合取的代数表达式除了使用真值表,我们还可以使用代数表达式来表示合取命题。

例如,我们可以用“P ∧Q”来表示“P和Q的合取”。

在逻辑代数中,合取的代数表达式遵循以下规则:- 合取满足交换律:P ∧Q = Q ∧P- 合取满足结合律:(P ∧Q) ∧R = P ∧(Q ∧R)- 合取满足吸收律:P ∧(P ∨Q) = P二、析取运算(OR)析取运算,也称为或运算,用∨(有一个小竖杠在圆圈顶部)表示。

在逻辑代数中,析取运算是将两个或多个命题连接起来,当且仅当这些命题中至少有一个为真时,析取命题才为真。

1. 析取命题的真值表与合取运算类似,我们可以使用真值表来表示析取命题。

假设有两个命题P和Q,可以通过以下真值表来表示析取命题:P Q P∨QT T TT F TF T TF F F从上表可以看出,只有当P和Q的值至少有一个为真时,析取命题才为真。

2. 析取的代数表达式类似于合取运算,我们可以使用代数表达式来表示析取命题。

例如,我们可以用“P ∨Q”来表示“P或Q的析取”。

在逻辑代数中,析取的代数表达式遵循以下规则:- 析取满足交换律:P ∨Q = Q ∨P- 析取满足结合律:(P ∨Q) ∨R = P ∨(Q ∨R)- 析取满足分配律:P ∨(Q ∧R) = (P ∨Q) ∧(P ∨R)三、否定运算(NOT)否定运算,也称为非运算,用¬表示。

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2.2 逻辑代数的基本定律和规则
反演律 吸收律
A B AB
A AB A
A B A B A (A B) A
A B A B A
(A B)(A B) A
A AB A B
A(A B) AB
冗余律
AB AC BC AB AC
(A+B)(A+C)(B C) (A+B)(A+C)
F AB
2.或非逻辑
F AB
A
F
&
B
与非门
A
F
B
或非门
3. 与或非逻辑
&
F AB CD
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异或逻辑与同或逻辑
4.异或逻辑
F A B AB AB
A
=1
F
B
5.同或逻辑 F=A ⊙ B= AB AB
A
=
F
B
AB F
00 0 01 1 10 1 11 0
AB F
00 1 01 0 10 0 11 1
② 任意两个i0最小项之积恒i为0A0B,C任·意AB两C个=最0大项之
和恒等于1 。
mi m j 0(i j)
Mi M j 1(i j)
③ n 变量的每一个最小(大)项有n 个相邻项
(相邻项是指两个最小项只有一个因子互为反变
量,其余因子均相同,又称为逻辑相邻项)。
第32页/共55页
2.6 逻辑代数的K诺图
ABC ABC ABC
最大项表达式:
F ( A B C)( A B C)( A B C)
第28页/共55页
最大项的Mi表示
n个变量可以构成2n个最大项。最大项用符号Mi表示。与 最小项恰好相反,对于任何一个最大项,只有一组变量 取值使它为0,而变量的其余取值均使它为1。

逻辑代数的基本定律和规则.ppt

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式两端的某个变量(如B)都以一个逻辑函数(如 Y变=B量C)一代样入,,只则有等逻式辑仍0和然逻成辑立1。两这种个取规值则。就因叫此代,入可规将
则逻。辑函数作为一个逻辑变量对待。
推广 2020/10/8 利用代入规则可以扩大公式的应用范围。 12
(2)反演规则
对任何一个逻辑表达式Y 作反演变换,可得Y 的 反函数 Y 。这个规则叫做反演规则。
17
2020/10/8
14
对偶定理: 若等式Y=G成立,则等式Y ˊ=Gˊ也成立。 利用对偶定理,可以使要证明和记忆的公式数目 减少一半。
2020/10/8
互为对偶式
15
小结: 1、基本定律和公式; 2、三大规则的运用。
作业: 2-2; 2-4
2020/10/8
16
再 见!
2020/10/8
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反演变换: “﹒”→“﹢” “﹢”→“﹒”
“0” → “1” “1” →“0”, 原变量→反变量 反变量→原变量
Y A B CD 0 Y A B (C D) 1
Y ABC DE Y ABC DE Y A(B C D E)
运用反演规则时,要注意运算的优先顺序(先
括号、再相与,最后或) ,必要时可加或减扩号。
2020/10/8
2
2.3.1 逻辑代数的基本公式
已知逻辑函数Y = F1 (A、B、C……)和 G= F2 (A、B、C……)
问:逻辑函数Y = G相等的条件?
仅当A、B、C……的任一组取值所对应的Y和G 都相同,具体表现为二者的真值表完全相同时, Y = G。
等号“=”不表示两边数值相等,仅表示一种 等价、等效的逻辑关系。因为逻辑变量和逻辑函数 的取值0和1是不能比较大小的,仅表示一种状态。

第11章 逻辑代数的三种基本运算课件

第11章 逻辑代数的三种基本运算课件

F AB AC AB AC AB • AC
2021/6/27
27
乘积项 和项
11.6.1 最小项和最大项
最小项: n个变量的逻辑函数中,包最括小全项部编n个号变i-量各输入变 的乘积项(每个变量必须而量且取只值能看以成原二变进制数, 量或反变量的形式出现一次)对应的十进制数
n个变量有2n个最小项,记作mi 3个变量有23(8)个最小项
最大项的性质: • 任意一组变量取值,只有一个最大 项 的值为0,其它最大项的值均为1
• 同一组变量取值任意两个不同最大项 的和为1。即Mi+Mj=1 (i≠j) 2n 1
• 全部最大项之积为0,即 Mi 0 i0
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30
• 最小项与最大项的关系
• 相同编号的最小项和最大项存在互补关系
De · morgen定理
表1-16 反演律(摩根定理)真值表
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12
表1-15 逻辑代数的基本公式
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13
11.4.2 常用公式
A:公因子
B:互补
A是AB的因子
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14
A的反函数 是因子
添加项
与互补变量A相与的 B、C是第三项
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15
常用公式
图1-1(b) 与逻辑的逻辑符号
2021/6/27
4
若开关数量增加,则逻辑变量增加。
Y=A · B ·C=ABC
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ABC
Y
000
0
001
0
010
0
011
0
100
0
101
0
110

逻辑代数基本公式及定律名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

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几种常用旳逻辑运算如下表:
与非:条件
A、B、C都具 有,则Y 不发 生。
A
Y ABC
B C
&Y
(9)
或非:条件
A、B、C任一 具有,则Y 不 发生。
A
Y ABC B
C
异或:条件A、 B有一种具有, Y AB AB A
另一种不具有则
AB
B
Y 发生。
同或:条件
A、B相同,则
Y AB A B
灯灭为逻辑“0”
(3)
ABC
E
Y
真值表
A BC Y 00 0 0 00 1 0 01 0 0 01 1 0 10 0 0 10 1 0 11 0 0 11 1 1
逻辑式:Y=A•B•C 逻辑乘法 (逻辑与)
逻辑符号:
A B
&Y
C
与逻辑运算规则:
0 • 0=0 0 • 1=0 1 • 0=0 1 • 1=1
(16)
用真值表证明摩根定理成立
A ·B=A+B A+B= A ·B
A
B Y1=A·B Y2=A+B
0
0
1
1
0
1
1 相等 1
1
0
1
1
1
1
0
0
(17)
2.3.2 若干常用公式--几种形式旳吸收律
吸收:多出(冗余)项,多出(冗余)因子被取消、去
掉 被消化了。
短项
长项
1.原变量旳吸收: A + AB = A
F1 AC BC AD BD
与或式
(25)
例2:F2 A B C D E
反号不动
F2 A • B •C• D• E

1逻辑代数中的三种基本运算

1逻辑代数中的三种基本运算
A &L
B
“与非”门电路
L=AB=(AB)’
“与非”逻辑真值表
AB L 00 1 01 1 10 1 11 0
15 本继页续完
“逻或辑非”代逻数辑的表三符种号基和本真值运算
二、门电路的表组合
把逻辑运算的“与”、“或”和“非”运算进行组合, 可得出各种各样的逻辑关系。
2.“或非”门
将“或”门和“非”门结合在一起,构成了“或非门” 电路。
结果:灯亮(1);灯不亮(0)
条件:开关闭合(1);开 关断开(0)。
R A
E
L
“非”关系:只要开关闭合(1)灯就灭(0),当开 关断开(0)时,灯才亮(1)。
12 本继页续完
逻⑵“辑非代”数关系的的三三种种基表本示运法算:
一、基本逻辑运算
逻辑运算的三种基本运算:“与”、“或”和“非”。
3.“非”运算(逻辑否定)
以其运算规律与二进制数不同。
负逻辑:与正逻辑表示相反的逻辑称为负逻辑。电路
表示高电平为0,低电平为1。
3 本继页续完
⒈ (逻1“)辑“与与代””数逻的运辑三举算种例((基贷逻本款运辑事例算乘) )
一、基本逻辑运算
逻辑运算的三种基本运算:“与”、“或”和“非”。 ⒈“与”运算(逻辑乘)
⑴“与”逻辑:当几个条件同时具备才能出现某一结 果时,这些条件与结果之间关系称为“与”逻辑。
1 0 11 1 1 01
1 1 11
10 本继页续完
逻③辑“或代”数逻的辑三符种号基表示本法运:算
一、基本逻辑运算
逻辑运算的三种基本运算:“与”、“或”和“非”。
2.“或”运算(逻辑加)
⑵“或”关系的三种表示法: A
≥1

《逻辑代数知识》课件

《逻辑代数知识》课件
为真
逻辑等价:两 个命题等价, 即一个命题为 真时,另一个
命题也为真
逻辑蕴含:一 个命题为真时, 另一个命题也 为真,反之则
不一定
逻辑代数的基本定理
逻辑代数的基本定理包括:布尔代数、命题 逻辑、谓词逻辑等
谓词逻辑是研究谓词之间关系的逻辑,包括 谓词的否定、合取、析取、蕴涵等
布尔代数是逻辑代数的基础,包括逻辑运算、 逻辑函数、逻辑电路等
逻辑表达式:(A AND B) OR (C AND D) 化简过程:使用逻辑代数规则,将表达式化简为(A OR C) AND (B OR D) 化简结果:(A OR C) AND (B OR D) 化简意义:简化了逻辑表达式,使其更容易理解和计算
逻辑电路的设计
逻辑电路的基本组成
输入端:接收外部信号,作为逻辑电路的输入 输出端:输出逻辑运算结果,作为逻辑电路的输出 逻辑门:实现基本的逻辑运算,如与、或、非等 触发器:存储逻辑运算结果,用于实现时序逻辑电路
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主要研究命题、命题公式、命题演 算等
逻辑代数可以用于描述和推理复杂 的逻辑关系
逻辑代数的基本运算
逻辑与:两个 命题同时为真,
结果才为真
逻辑或:两个 命题只要有一 个为真,结果
就为真
逻辑非:对一 个命题进行否 定,结果与原
命题相反
逻辑异或:两 个命题不同时 为真,结果才
布尔代数是逻辑代数的基础
逻辑代数与布尔代数的联系
布尔代数主要研究逻辑运算和逻辑 关系
添加标题
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逻辑代数是布尔代数的扩展
添加标题
添加标题
逻辑代数在计算机科学、人工智能 等领域有广泛应用

三种基本的逻辑运算

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

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

11逻辑代数的基本运算

11逻辑代数的基本运算

解法 1: L = AB + BC + BC + AB + AC (增加冗余项 AC )
= AB + BC + AB + AC
(消去 1 个冗余项 BC )
= BC + AB + AC
(再消去 1 个冗余项 AB )
解法 2: L = AB + BC + BC + AB + AC (增加冗余项 AC )
证: A + AB = A(B + B) + AB
= AB + AB + AB = AB + AB + AB + AB = A(B + B) + B(A + A) = A+B 2)用真值表证明,即检验等式两边函数的真值表是否一致。 【例 2.2】 用真值表证明反演律 AB = A + B
1
二、逻辑代数的基本规则 1 .代入规则
R
V
A
L
(a)
开关 A 不闭合 闭合
(b)Βιβλιοθήκη 灯L 亮 不亮AL=A
0
1
1
0
(c)
A
1
A
1
L=A
(d)
图 1.4 非逻辑运算
(a)电路图(b)真值表(c)逻辑真值表(d)逻辑符号
L=A 3
三、其他常用逻辑运算 1.与非 ——由与运算和非运算组合而成。
AB 00
L=A·B 1
01
1
10
1
11
0
(a)
A
&
L = ABC + ABC + ABC + ABC
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开关A 开关B 灯Y
表1-6 与逻辑的真值表
断开 断开 灭
A BY
断开 闭合 灭
0 00
闭合 闭合
29.11.2020
断开 闭合
灭 A、B全1, 0 1 0
亮 Y才为1。 1 0 0
1
1 13
逻辑表达式: Y=A · B=AB
符号“·”读作“与”(或读作“逻辑乘”); 在不致引起混淆的前提下,“·”常被省略。
15
常用公式
需记忆
29.11.2020
16
11.4.3 运算规则 (1)代入规则 理在论任依何据一:个任逻何辑一等个式逻(辑如函F数=也W和)任中何,一如个果逻将辑等
式两端的某个变量(如B)都以一个逻辑函数(如 变Y=量BC一)样代,入只,有则逻等辑式0仍和然逻成辑立1两。种这取个值规。则因就此叫,代可入将规
11.3 逻辑代数的三种基本运算
11.3.1 逻辑变量和逻辑函数
逻辑:一定的因果关系。 逻辑代数是描述客观事物逻辑关系的数学方法, 是进行逻辑分析与综合的数学工具。因为它是英国数 学家乔治·布尔(George Boole)于1847年提出的,所以又 称为布尔代数。 逻辑代数有其自身独立的规律和运算法则,不同 于普通代数。 相同点:都用字母A、B、C……表示变量; 不同点:逻辑代数变量的取值范围仅为“0”和 “1”,“且0”无和大“小1”、表正示负两之种分不。同逻的辑逻代辑数状中态的:变是量和称非为、 逻真29辑和.11.2变假020 量、。高电位和低电位、有和无、开和关等等。1
Y A BCD0 Y A B(C D)1
Y ABCDE Y A(B C D E) Y ABCDE
运用反演规则时,要注意运算的优先顺序(先 括号、再相与,最后或) ,必要时可加或减扩号。
29.11.2020
18
(3)对偶规则
对任何一个逻辑表达式Y 作对偶变换,可Y的对偶 式Yˊ。
De · morge n定理
表1-16 反演律(摩根定理)真值表
29.11.2020
12
表1-15 逻辑代数的基本公式
29.11.2020
13
11.4.2 常用公式
A:公因子
B:互补
A是AB的因子
29.11.2020
14
A的反函数 是因子
添加项
与互补变量A相与的 B、C是第三项
29.11.2020
111
1
A、B、C全1, Y才为1。
5
(2)或运算
当决定某一事件的所有 条件中,只要有一个具备, 该事件就会发生,这样的因 果关系叫做或逻辑关系 ,简
称或逻辑 。
图1-2 (a)并联开关电路
并联开关电路功能表
开关A 开关B 灯Y 断开 断开 灭 断开 闭合 亮 闭合 断开 亮 闭合 闭合 亮
29.11.2020
29.11.2020
7
(3)非运算
当某一条件具备了,事
情不会发生;而此条件不具
备时,事情反而发生。这种
逻辑关系称为非逻辑关系,
简称非逻辑。
图1-3 (a)开关与灯并联电路
开关与灯并联电路功能表
开关A 灯Y 断开 亮 闭合 灭
表1-8 非逻辑的真值表
A
Y
0
1
1
0
A与Y
相反
29.11.2020
8
逻辑表达式:
0·1=0 0+1=1
1·0=0 1+0=1
1·1=1 1+1=1
0=1 1=0
请特别注意 与普通代数
不同之处
29.11.2020
这些常量之间的关 系,同时也体现了逻辑 代数中的基本运算规则, 也叫做公理,它是人为 规定的,这样规定,既 与逻辑思维的推理一致, 又与人们已经习惯了的 普通代数的运算规则相 似。
表1-7 或逻辑的真值表
A BY 0 00
0 1 1 A、B有1, 1 0 1 Y就为1。
1 11
6
逻辑表达式: Y=A+B
符号“+”读作“或”(或读作“逻辑加”)。
实现或逻辑的电路称作或门,或逻辑和或门 的逻辑符号如图1-2(b)所示,符号“≥1”表示或 逻辑运算。
图1-2(b) 或逻辑的逻辑符号
29.11.2020
2
11.3.2 三种基本逻辑运算
(1设)定与逻运辑算变量并状态赋值:
逻当辑决变定量某:一A事和件B,的对全应部两个开关的状态;
条件都具备时1,-该闭事合件,才0-会断开; 发生,这样的因果关系称为 与逻逻辑辑关函系数,:简Y称,与对逻灯灭。图1-1 (a)串联开关电路
实现与逻辑的电路称作与门,与逻辑和与门 的逻辑符号如图1-1(b)所示,符号“&”表示与逻 辑运算。
图1-1(b) 与逻辑的逻辑符号
29.11.2020
4
若开关数量增加,则逻辑变量增加。
Y=A · B ·C=ABC
29.11.2020
ABC
Y
000
0
001
0
010
0
011
0
100
0
101
0
110
0
逻则辑。函数作为一个逻辑变量对待。
推广 29.11.202利0 用代入规则可以扩大公式的应用范围。 17
(2)反演规则
对任何一个逻辑表达式Y 作反演变换,可得Y 的 反函数 Y 。这个规则叫做反演规则。
反演变换: “﹒”→“﹢” “﹢”→“﹒”
“0” → “1” “1” →“0”, 原变量→反变量 反变量→原变量
10
(2)常量与变量之间的关系
普通代数结 果如何?
(3)与普通代数相似的定理
交换律 结合律 分配律
A·B = B·A A·(B·C)=(A·B)·C A·(B+C)=A·B + A·C
A+B=B+A A +(B+C)=(A+B)+C A+(BC)=(A+B)(A+C)
29.11.2020
11
(4)特殊的定理
逻辑函数
输入逻辑变量和输出逻辑变量之间的函数关系称为 逻辑函数,写作
Y = F(A、B、C、D……)
A、B、C、D为有限个输入逻辑变量;
F为有限次逻辑运算(与、或、非)的组合。
表示逻辑函数的方法有:真值表、逻辑函数表达
式、逻辑图和卡诺图。
数字电路的输入输出关系是一种因果关系,可以用逻 辑函数来描述,称之为逻辑电路。若用高电乎表示逻 辑“真”,用低电乎表示逻辑“假”,则称为正逻辑 反之,则称为负逻辑。本教材采用正逻辑。
Y=A
符号“ — ”读作“ 非 ” 。
实现非逻辑的电路称作非门,非逻辑和非门 的逻辑符号如图1-3(b)所示。
逻辑符号中用小圆圈“ 。”表示非运算。
图1-3(b) 非逻辑的逻辑符号
29.11.2020
9
11.4 逻辑代数的基本定律和规则
11.4.1 基本公式
(1)常量之间的关系
与 0·0=0
或 0+0=0
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