在四則運算中,我們知道有交換律、結合律以及分配律等。那么在邏輯運算中,也有它自己的基本定律,下面將介紹邏輯代數(shù)運算中的基本定理。
邏輯代數(shù)基本定理
1.0、1定律
0、1定律描述的是單個變量A和0、1之間的運算規(guī)則。其中有以下四條定律:(1)A·0=0,即A和0相與始終為0;(2)A·1=A,即A與1相與結果為A;(3)A+0=A,即A和0相或結果為A;(4)A+1=1,即A和1相或始終為1。
2.重疊律
重疊率描述邏輯變量A和其自身的運算。(1)A·A=A,即A和自己相與等于它本身;(2)A+A=A,即A和自己相或亦等于它本身。
3.互補律
互補律描述A和自身的反變量?A之間的關系。(1)A·?A=0,即A和自身反變量相與始終為0;(2)A+?A=1,即A和自身反變量相或始終為1。證明:由于A和?A之間至少有一個為0,即二者不可能全為1,所以相與得0;同時,A和?A之間至少有一個為1,滿足或運算的“有1出1”,所以相或得0。
4.還原律
A的反變量再取反,等于本身,即?(?A)=A。
5.交換律
在此定律及之后的定律中,都將會涉及到兩個及以上的邏輯變量。交換律即兩個邏輯變量運算時交換位置,結果不變。(1)A·B=B·A,即A與B等于B與A;(2)A+B=B+A,即A或B等于B或A。
6.結合律
結合律指三個及以上變量相與或相或時,可以使任意兩個變量先進行運算,再去和別的變量進行運算。(1)(A·B)·C=A·(B·C),即A與B后再與C,等于B與C后再與A。(2)(A+B)+C=A+(B+C),即A或B后再或C,等于B或C后再或A。
7.分配律
邏輯代數(shù)的分配律和四則運算的分配律很類似,但是有一些不同。(1)A·(B+C)=A·B+A·C,即A和B或C相與,等于A和B、C分別相與,然后進行或運算;(2)(A+B)·(A+C)=A+B·C,這一條定律顯得有一些特殊,它的結果并不像四則運算中展開后有四項的形式,實際上,我們可以這樣的得到:(A+B)·(A+C)=A·A+A·C+A·B+B·C=A+AC+AB+BC=A(1+B+C)+BC=A·1+BC=A+BC。這一定律對之后的邏輯函數(shù)化簡有很大的幫助。
8.反演律
反演律描述的是兩個變量的與、或運算以及他們?nèi)》春蟮倪\算之間的關系。(1)?(AB)=?A+?B,如果用標準的橫線來表示取反,我們可以將這個定律理解為“斷開,變號”,即斷開兩個變量上面的非號,然后將兩變量中間的與號變?yōu)榛蛱?;?)?(A+B)=?A?B,與上一個定律一樣,也是“斷開,變號”,只是這里是或號變與號。反演律可以用真值表來進行驗證。
以上就是所有邏輯代數(shù)的基本定律。在化簡邏輯函數(shù)時,除了需要應用以上的基本定律,還需要用到一些更加進階的公式,這樣我們化簡時就可以更加的輕松。
常用公式
(1)A+AB=A、A(A+B)=A
這兩個個公式又稱為“吸收律”,其中第一個表示兩個乘積項相加時,若其中一項以另一項為因子,則該項是多余的,可以刪去。這說明變量A和包含A的和項相乘時,和項可以刪去。第二個式子可以由第一個推出。
(2)A+?AB=A+B
這個公式被稱為補吸收律,即變量A和自身的反變量與其它變量的乘積相加時,等于自身加上其它變量。
(3)AB+?AC+BC=AB+?AC
這個公式并沒有官方稱呼,我愿稱它為“消去律”,它表示乘積項相加時,若兩個乘積項中分別包含A和?A這兩個因子,而這兩個項的其余因子組成第三個乘積項時,則第三個乘積項是多余的,可以消去。
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容,下一篇文章我將會介紹邏輯函數(shù)的最小、最大項表達式,以及如何利用它們和上面介紹的公式對復雜的邏輯函數(shù)進行化簡。