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布爾代數(shù)和邏輯電路

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-10-27 17:15:05 | 623 次閱讀

  布爾代數(shù)運(yùn)算可以與電子電路相關(guān),其中輸入和輸出對(duì)應(yīng)于布爾代數(shù)的語(yǔ)句。盡管這些電路可能很復(fù)雜,但它們都是由三個(gè)基本器件構(gòu)成的。它們是“與”門、“或”門和“非”門。簡(jiǎn)化和組合邏輯門的基本規(guī)則被稱為布爾代數(shù),以紀(jì)念喬治·布爾(George Boole,1815 – 1864 年),他是一位自學(xué)成才的英國(guó)數(shù)學(xué)家,發(fā)展了許多基本思想。
  邏輯門是計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)建模塊。根據(jù)所使用的應(yīng)用,它們由一到六個(gè)或更多晶體管物理投入運(yùn)行。門至少有一個(gè)輸入,只有一個(gè)輸出。輸入和輸出值是邏輯值 true 和 false 或 1 和 0。   


布爾代數(shù)定律

  布爾代數(shù)的基本定律涉及允許改變加法和乘法位置的交換律、允許消除加法和乘法括號(hào)的結(jié)合律、允許對(duì)表達(dá)式進(jìn)行因式分解的分配律。
  1. 交換律 – 在該定律中,反轉(zhuǎn)變量相加或相乘的順序,而不改變表達(dá)式的真實(shí)性。
  (a) A + B = B + A
  (b) AB = BA
  2. 結(jié)合法 – 該法允許刪除表達(dá)式中的括號(hào)并對(duì)表達(dá)式進(jìn)行重新組合。
  (a) (A + B) + C = A + (B + C)
  (b) (AB) C = A (BC)
  3. 分配律——該法則允許對(duì)表達(dá)式進(jìn)行乘法或因式分解。
  (a) A (B + C) = AB + AC
  (b) A + (BC) = (A + B) (A + C)
  4. 身份法 – 在本法中,術(shù)語(yǔ) OR 與 0 或 AND 與 1 在該術(shù)語(yǔ)中始終相等
  (a) A + A = A
  (b) AA = A
  5. 冪等定律——在此定律中,輸入與自身的 AND 或與自身的 OR 等于該輸入。
 。ˋ)。A + A = A
  (b) A 。一個(gè)=一個(gè)
  6. 德摩根定律 – 該定律用于簡(jiǎn)化布爾方程,以建立僅涉及一種門的方程,通常僅使用 NAND 或 NOR 門。它還以相反的形式說明了相同的等價(jià)性,即反轉(zhuǎn)任何門的輸出都會(huì)給出與具有反轉(zhuǎn)輸入的相反類型的 AND 或 OR 門相同的功能!  

當(dāng)表達(dá)式中存在多個(gè)級(jí)別的表達(dá)式時(shí),一次只能打斷一個(gè)條,通常先打斷最上面的條來開始簡(jiǎn)化會(huì)更容易。為了演示表達(dá)式 (A + (BC)')' 并使用德摩根定理求解它。

   

 德摩根定律示例:

  (A (非 B)) + ((非 A) B) = 非 (((非 A) + B) (A + (非 B)))
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