基础概念

逻辑状态

表示0和1两种唯一确定状态的事物,一般0表示假的或是无效的
1表示有效的,真的。

逻辑变量

一种变量关系只有1和0两种逻辑状态,在电路中用H表示高电压,用来表示1这种真的逻辑状态
0表示假或是失效用低电压

逻辑电平

高电压表示H,即为真或1
反之是L,表示假或0
高低是相对概念,在不确定区间是错误的
高低是人为规定的,可以表示相反的概念

逻辑正负约定

分为正逻辑规定和佛罗基规定
例如 1 表示 H 高电平是正逻辑
反之是负逻辑

H(高电压) 1(真) 正逻辑规定
L(低电压) 0(假) 负逻辑规定

逻辑代数

逻辑变量之间通过运算法则的代数逻辑

逻辑函数

通过逻辑变量来实现输入输出的运算为逻辑函数

逻辑函数的表示方法

真值表法

使用真值表来表示逻辑函数image.png

逻辑表达式

使用具有逻辑含义的逻辑变量组成表达式来表示逻辑函数

卡诺图

用逻辑变量表示所有可能的结果的小方格组成的图形

逻辑代数的基本运算

与运算

逻辑乘法 结果叫做逻辑积
image.png
F = AxB 或是 F = A · B;
image.png
其逻辑电路为与门(AND GATE)
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或运算

逻辑加 结果叫做逻辑和
F = A + B
image.png
image.png
或门image.png(OR GATE)

非运算

逻辑非 /求补
记为image.png
image.png(NOT GATE)

复合运算

异或

输入不同是1,输入相同为0

同或

输入不同是0,输入相同为1
image.png

与非门和或非门

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逻辑代数的基本定理

逻辑代数基本公理

逻辑代数的基本公理是基本假定,他说客观存在的现象,可以用真值表验证,但是无需证明
A + 0 = A
A + 1 = 1
A 1 = A
A
0 = 0
0-1l律是基本的代数规律

与或非运算是没有顺序的,因此交换律和分配律都成立

互补律体现了非的互补性,重叠律体现了与或运算的恒真性质

逻辑代数的定理

吸收定理

逻辑代数基础 - 图12
所有的吸收结合定理都可以使用基本公理证明
两个重要定理

德摩根律(反演定律)

逻辑代数基础 - 图13
逻辑代数基础 - 图14
德摩根律可以将与和或进行互补运算,可以大大简化逻辑变换的过程

多余项定理

逻辑代数基础 - 图15
逻辑代数基础 - 图16
多余项定理说明一些中间项是可删去的。

三态门

高电平

低电平

高阻态

断开连接状态
集电极开路门

集电极开路与非门

逻辑代数规则

代入规则

将同样的逻辑函数带入逻辑等式的同一个变量,逻辑等式不受影响

反演规则(香农定理)

任何函数求反函数的过程是反演过程。
把所有的变量取反,0变成1,与变成或,即可得到反演结果。
使用反演规则是必须保证运算顺序不变1
image.png
image.png
解题步骤:
(1)与项加括号
(2)反演,长非号不动
(3)与运算变成或运算
(4)或运算变成与运算

对偶规则

把逻辑函数中的0变成1,与变成或,但是不取非,保持变量不变,就得到了对偶函数
解题步骤
(1)与项加括号
(2)对偶,长非号不动
(3)与运算变成或运算
(4)或运算变成与运算
输入变量不做变化

逻辑函数性质

复合逻辑的性质
与非逻辑(NotAND)(NAND)
是正常的与门连接非门组成的。

与非-与非表达式

解题步骤
(1)化为与或式
(2)加入两个长非号
(3)利用反演规则化简

最小项

两个变量A,B可以构成四个最小项
最小项是包含所有输入的与项