一、基本逻辑关系举例
1、电路图
(1)与逻辑关系:
(2)或逻辑关系:
(3)非逻辑关系:
2、真值表
(1)在上述三种电路中,经过设定变量和状态赋值之后,便可得到反映输入变量与输出变量之间因果关系的数学表达形式——逻辑真值表,简称真值表。
①用英文字母表示开关和电灯的过程,称为设定变量。现用A、B和Y分别表示开关A、B和灯Y。
②用0和1分别表示开关和电灯有关状态的过程,称为状态赋值。现用0表示开关断开和灯灭,用1表示开关闭合和灯亮,该过程也称变量取值。
③根据设定变量和状态赋值的情况,再根据功能表即可列出真值表。
[1]与逻辑关系的真值表:
[2]或逻辑关系的真值表:
[3]非逻辑关系的真值表:
3、三种基本逻辑关系
(1)与逻辑:当决定一事件的所有条件都具备时,事件才发生的逻辑关系。
(2)或逻辑:决定一事件结果的诸条件中,只要有一个或一个以上具备时,事件就会发生的逻辑关系。
(3)非逻辑:只要条件具备,事件便不会发生;条件不具备,事件一定发生的逻辑关系。
二、三种基本逻辑运算
1、与运算
(1)在与逻辑电路中,对于Y来说,只有当A与B同时均为1时,其值才会为1,这显然是一种与的逻辑关系,可记作,读作“Y等于A与B”,相应地,将这种运算称为逻辑与运算。
(2)与运算和算数中的乘法运算是一样的,所以又称为逻辑乘法运算,式又可读作“Y等于A乘B”。
(3)书写时表示与或者乘的符号“·”通常省略。
2、或运算
(1)在或逻辑电路中,对于Y来说,只要当A或B中至少有一个为1时,其值就会为1,这显然是一种或的逻辑关系,可记作,读作“Y等于A或B”,相应地,将这种运算称为逻辑或运算。
(2)或运算和算数中的加法运算相似,所以又称为逻辑加法运算,式又可读作“Y等于A加B”。
3、非运算
在非逻辑电路中,当A取值为0时Y为1,A取值为1时Y为0,这显然是一种非的逻辑关系,可记作,读作“Y等于A非”或者“Y等于A反”,A上面的一横即表示非或者反,相应地,将这种运算称为逻辑非运算或逻辑反运算。
三、逻辑变量与逻辑函数及几种常用的逻辑运算
1、逻辑变量与逻辑函数
(1)在逻辑代数中,用英文字母表示的变量称为逻辑变量。在二值逻辑中,变量的取值不是1就是0,没有第三种可能,另外,这里的0和1没有数值大小的含义,所表示的是事物相互对立而又联系着的两个方面,即两种状态。
(2)、、这些式子称为逻辑表达式,其中A、B称为输入逻辑变量,Y称为输出逻辑变量,字母上面没有反号的称为原变量,有反号的叫做反变量。
(3)如果输入逻辑变量A、B、C…的取值确定之后,输出逻辑变量Y的值也被唯一确定,则称Y是A、B、C…的逻辑函数。并记作。
2、几种常用的复合逻辑运算
3、基本和常用逻辑运算的逻辑符号
在数字电路中,基本和常用逻辑运算的应用十分广泛,它们是构成各种复杂逻辑运算的基础,因此都有实现这些运算的称之为门电路的逻辑电路存在,而它们也是组成各种数字电路的基本单元。下图给出基本和常用逻辑运算的逻辑符号。
四、公式和定理
1、逻辑常量之间的关系
2、逻辑变量和逻辑常量之间的关系
3、与普通代数相似的定理
4、逻辑代数的一些特殊定理
5、关于等式的三个重要规则
(1)代入原则:在任何逻辑等式中,如果等式两边所有出现某一变量的地方都代之以一个函数,则等式仍然成立。
(2)反演规则:对于任意一个函数表达式Y,如果将Y中所有的“·”换成“+”,所有的“+”换成“·”,所有的0和1互换,原变量换成反变量,反变量换成原变量,那么得到的表达式就是Y的反函数。
①运用反演规则时,不是一个变量上的反号应保持不变。
②在运用反演规则时,要特别注意运算符号的优先顺序——先算括号,再算乘积,最后算加法。
(3)对偶规则:若两逻辑式相等,则它们的对偶式也相等。(对于任何一个逻辑式Y,若将Y中所有的“·”换成“+”,所有的“+”换成“·”,所有的0和1互换,则可得到一个新的逻辑表达式,这个逻辑表达式即为Y的对偶式)