高二物理競賽課件電路邏輯代數(shù)

電路邏輯代數(shù)

電路邏輯代數(shù)教學(xué)基本要求：

掌握邏輯代數(shù)的基本定律與規(guī)則;掌握代數(shù)法化簡邏輯函數(shù)。在數(shù)字電路中，我們要研究的是電路的輸入輸出之間的邏輯關(guān)系，所以數(shù)字電路又稱邏輯電路，相應(yīng)的研究工具是邏輯代數(shù)（布爾代數(shù)）。在邏輯代數(shù)中，邏輯函數(shù)的變量只能取兩個(gè)值（二值變量），即0和1，中間值沒有意義，這里的0和1只表示兩個(gè)對立的邏輯狀態(tài)，如電位的低高（0表示低電位，1表示高電位）、開關(guān)的開合等。3.1邏輯代數(shù)3.1.1邏輯代數(shù)的基本定律和恒等式一、基本運(yùn)算規(guī)則A+0=AA+1=1A·0=0·A=0A·1=A二、基本代數(shù)規(guī)律交換律結(jié)合律分配律A+B=B+AA?B=B?AA+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+BA?(B?C)=(A?B)?CA(B+C)=A?B+A?CA+B?C=(A+B)(A+C)普通代數(shù)不適用!三、吸收規(guī)則1.原變量的吸收：A+AB=A證明：A+AB=A(1+B)=A?1=A利用運(yùn)算規(guī)則可以對邏輯式進(jìn)行化簡。例如：被吸收2.反變量的吸收：證明：例如：DCBCADCBCAA++=++被吸收3.混合變量的吸收：證明：例如：1吸收吸收四.反演定理：(摩根定律）可以用列真值表的方法證明：例如，已知等式，用函數(shù)Y=AC代替等式中的A，根據(jù)代入規(guī)則，等式仍然成立，即有：邏輯代數(shù)運(yùn)算的基本規(guī)則（1）代入規(guī)則：任何一個(gè)含有變量A的等式，如果將所有出現(xiàn)A的位置都用同一個(gè)邏輯函數(shù)代替，則等式仍然成立。這個(gè)規(guī)則稱為代入規(guī)則。（2）反演規(guī)則：對于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將表達(dá)式中的所有“·”換成“＋”，“＋”換成“·”，“0”換成“1”，“1”換成“0”，原變量換成反變量，反變量換成原變量，那么所得到的表達(dá)式就是函數(shù)Y的反函數(shù)Y（或稱補(bǔ)函數(shù)）。這個(gè)規(guī)則稱為反演規(guī)則。例如：（3）對偶規(guī)則：對于任何一個(gè)邏輯表達(dá)式Y(jié)，如果將表達(dá)式中的所有“·”換成“＋”，“＋”換成“·”，“0”換成“1”，“1”換成“0”，而變量保持不變，則可得到的一個(gè)新的函數(shù)表達(dá)式Y(jié)＇，Y＇稱為函Y的對偶函數(shù)。這個(gè)規(guī)則稱為對偶規(guī)則。例如：對偶規(guī)則的意義在于：如果兩個(gè)函數(shù)相等，則它們的對偶函數(shù)也相等。利用對偶規(guī)則,可以使要證明及要記憶的公式數(shù)目減少一半。例如：

注意：在運(yùn)用反演規(guī)則和對偶規(guī)則時(shí)，必須按照邏輯運(yùn)算