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基本公式

①:交换律   A+B=B+A

②:结合律   (A + B) + C = A + (B + C)

③:分配律   A(B + C)=AB + AC

④:重音律:   A + A +...+ A = A      |     A…A = A

⑤:互补律:   A+Ā= 1      |      AĀ = 0

⑥:还原律   eq?%5Coverline%7B%5Coverline%7BA%7D%7D%20%3D%20A

⑦:摩根定律:   eq?%5Coverline%7BAB%7D%20%3D%20%5Coverline%7BA%7D%20+%20%5Coverline%7BB%7D   

\overline{A+B} = \overline{A} \cdot \overline{B}

常用公式

①:吸收率   A + AB=A

( 证:A(1+B)=A )

②:消因子公式   A + ĀB=A+B

( 证:A(B + 1) + (ĀB)=  A + B ) 

③并项公式   ĀB + ĀB = B

( 证:B(A + Ā) = B )

④消项公式   AB + ĀC + BC = AB + ĀC    (这里的BC被称作冗余项) 

( 证:AB + AC +(A + Ā)BC =AB + AC + ĀBC + ABC = AB(1 + C)+ĀC(B + 1) =AB + ĀC )

卡诺图:

        在逻辑函数的运算中卡诺图是一个很好的辅助工具,它便于理解,在化简(最简与或式/最简或与式)时可以大大降低化简的难度。

一.最小项

真值表:

eq?A eq?B eq?O AND
eq?0 eq?0 eq?1 \overline{A}\cdot \overline{B}
eq?0 eq?1 eq?1 eq?%5Coverline%7BA%7DB
eq?1 eq?0 eq?1 eq?A%5Coverline%7BB%7D
eq?1 eq?1 eq?1 eq?AB

逻辑函数:

                     eq?%5Coverline%7BAB%7D%20+%20%5Coverline%7BA%7DB+A%5Coverline%7BB%7D+AB

        如上图所示,图中的AND表示最小项,左侧(A , B)表示输入,O表示输出,上图有两个变量因此有eq?2%5E%7B2%7D%20%3D%204个最小与非式,同理三个变量时为eq?2%5E%7B3%7D%20%3D%208个。

        我们知道了最小与非式后,就可以画出卡诺图(表示AB不同取值为1的逻辑函数)。

A\B 0 1
0 \overline{A}\cdot \overline{B} eq?%5Coverline%7BA%7DB
1 eq?A%5Coverline%7BB%7D eq?AB

        由于变量数量多时写逻辑函数表达式不易阅读,因此表示eq?m_%7B0%7Dm_%7B1%7Dm_%7B2%7Dm_%7B3%7Dm_%7B4%7Dm_%7B5%7Dm_%7B6%7D......

AB\CD 00 01 11 10
00 eq?m_%7B0%7D eq?m_%7B1%7D eq?m_%7B3%7D eq?m_%7B2%7D
01 eq?m_%7B4%7D eq?m_%7B5%7D eq?m_%7B7%7D eq?m_%7B6%7D
11 eq?m_%7B12%7D eq?m_%7B13%7D eq?m_%7B15%7D eq?m_%7B14%7D
10 eq?m_%7B8%7D eq?m_%7B9%7D eq?m_%7B11%7D eq?m_%7B10%7D

       不难发现卡诺图中元素的存放顺序是按格雷码(循环码)排列的,行列参数拼起来后二进制的值就是eq?m_%7Ba%7D对应的下标a。(如:0111位置用eq?m_%7B7%7D表示)

二.最大项

真值表:

eq?A eq?B eq?O OR
eq?0 eq?0 eq?0 eq?A%20+%20B
eq?0 eq?1 eq?0 eq?A+%20%5Coverline%7BB%7D
eq?1 eq?0 eq?0 eq?%5Coverline%7BA%7D%20+%20B
eq?1 eq?1 eq?0 eq?%5Coverline%7BA%7D+%5Coverline%7BB%7D

逻辑函数:

                     eq?%28A%20+%20B%29%28A+%20%5Coverline%7BB%7D%29%28%5Coverline%7BA%7D%20+%20B%29%28%5Coverline%7BA%7D+%5Coverline%7BB%7D%29

A\B 0 1
0 eq?A%20+%20B eq?A+%20%5Coverline%7BB%7D
1 eq?%5Coverline%7BA%7D%20+%20B eq?%5Coverline%7BA%7D+%5Coverline%7BB%7D

        最小或非式与最小与非式相似,不同的是图中的OR表示最大项(它与最小项呈互补关系,即取反后相等)

三.卡诺图化简

        假设我们有一个逻辑函数eq?A%5Cotimes%20B+AB,怎么把它通过卡诺图化简成最简与或式呢?

①把逻辑函数化简为最小项之和:

eq?A%5Coverline%7BB%7D+%5Coverline%7BA%7DB+AB

②画出卡诺图,在对应位置上标上1:

A\B 0 1
0 0 1
1 1 1

③将相邻的1以最简的形式(项数最少)圈出来,将其合并为一项

c83b10c1205c4520901fc578c8d04d6b.png

注:卡诺图不是一个平面而是一个曲面,最左边一列和最右边一列是相连的,上下同理

1):

例1:

1
1 1 1
1 1 1
1

14e82c90bc7541d49c304362850dcebf.png

例2:

1
1 1 1
1 1 1
1

d7908b3976d343a594d05f11720822ab.png

④得出逻辑函数为      eq?%5Coverline%7BA%7DB+A