数字逻辑与计算机组成

news2025/1/19 23:23:13

逻辑代数

按一定逻辑关系进行运算的代数

与普通代数相同的是:都是由变量 (逻辑变量)、常量 (逻辑常量) 和一些运算符组成的代数系统

与普通代数不同的是:

(1)逻辑常量:0 和 1,不表示数值大小,只表示相反的两种状态如命题的真假、电平的高低、开关的闭合断开……

(2)逻辑变量:常用字母表示,二值变量,取值 0 和 1

逻辑代数 只有与、或、非三种基本运算

运算优先顺序:非运算最高,与运算次之,或运算最低。

非运算

逻辑反:实现非逻辑关系的运算;运算符:”─ ”或” ┐”

决定某一事件发生的条件不成立,事件发生;条件成立,事件不发生

真值表:二维表,列出所有输入组合和对应的输出值左边列出输入组合,右边列出对应输出;

每种可能的输入组合对应一行,通常按输入组合递增顺序排列

n个输入变量的真值表有2的n次幂行

电路图表示如下图所示:
 

其电路状态如下图所示:

真值表表示:先定义好状态,开关闭合:“1”,开关断开:“0”;灯亮:“1”,灯灭:“0”

逻辑函数表达式表示:

其中须知道:

逻辑符号表示如下图所示

波形图表示如下图所示

与运算

逻辑乘:实现与逻辑关系的运算; 运算符:“ · ”或 “∧”,也可省略

决定某一事件发生的多个条件同时成立,事件才发生

真值表(非运算中提到)

电路图表示如下图所示

真值表表示:先定义好状态,开关闭合:“1”,开关断开:“0”;灯亮:“1”,灯灭:“0”

逻辑函数表达式表示:Y=A·B 或 Y=A∧B 或 Y=AB

逻辑符号表示如下图所示

波形图表示如下图所示

或运算

逻辑加:实现或逻辑关系的运算;运算符:”+ ”或 “∨”

决定某一事件是否发生的所有条件中,只要有一个或一个以上条件成立,事件就会发生

真值表(非运算中提到)

电路图表示如下图所示

真值表表示:先定义好状态,开关闭合:“1”,开关断开:“0”;灯亮:“1”,灯灭:“0”

逻辑函数表达式表示:Y=A+B 或 Y=A∨B

逻辑符号表示如下图所示

波形图表示如下图所示

与非运算

与 逻辑 和 非逻辑 的组合

其真值表如下图所示

或非运算

或 逻辑 和 非逻辑 的组合

其真值表如下图所示

与或非运算

与、或、非 的组合,先与后或最后再非

其真值表如下图所示

异或运算

两输入变量相异为1,相同为0,逻辑函数表达式为:

异或电路的应用:可控取反

同或运算

两输入变量相异为0,相同为1,逻辑函数表达式为:

异或与同或的真值表

如下图所示:

逻辑代数公理

布尔代数的公理和定理都遵从对偶原理:0 和1互换,与运算符(·)和或运算符(+)互换,表达式依然正确

单变量定理

逻辑代数的公理和定理都遵从对偶原理:0 和1互换,与运算符(·)和或运算符(+)互换,表达式依然正确

多变量定理

逻辑代数的公理和定理都遵从对偶原理:0 和1互换,与运算符(·)和或运算符(+)互换,表达式依然正确

德•摩根定理的应用

根据德 · 摩根定理的 与非门等效电路

根据德 · 摩根定理的 或非门等效电路

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