135-5具有无关项的逻辑函数及其化简(精)
具有无关项的逻辑函数及其化简PPT培训课件

04
实例演示与解析
实例一:具有无关项的逻辑函数化简
总结词
通过实例演示,介绍如何对具有无关项的逻辑函数进行化简。
详细描述
首先,介绍具有无关项的逻辑函数的概念,即函数中存在一些与输出无关的项。 接着,通过具体实例演示如何识别这些无关项,并运用逻辑代数的基本定律和规 则,将这些无关项化简掉,得到一个更简洁的逻辑函数表达式。
总结词
适用于任意复杂的逻辑函数,通用性强。
详细描述
公式法化简适用于任意复杂的逻辑函数,不受函数形式 限制,通用性强,是逻辑函数化简中最常用的方法之一 。
总结词
需要熟练掌握逻辑代数的基本公式和定律。
详细描述
公式法化简要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和定律, 能够灵活运用进行化简,对于初学者可能需要一定时间 来熟悉和掌握。
具有无关项的逻辑函数及 其化简ppt培训课件
• 引言 • 具有无关项的逻辑函数 • 逻辑函数的化简方法 • 实例演示与解析 • 总结与展望
01
引言
逻辑函数及其化简的定义
逻辑函数
在逻辑电路中,输入和输出之间存在 一定的逻辑关系,这种关系可以用逻 辑函数来表示。逻辑函数通常由逻辑 变量和逻辑运算符组成。
通过具体实例演示了如何运用不同的化简 方法对具有无关项的逻辑函数进行化简。
未来研究方向与挑战
研究方向
探讨了未来在逻辑函数及其化简 领域可能的研究方向,如更高效 的化简算法、多值逻辑函数的化
简等。
挑战与问题
指出了当前研究中存在的一些挑战 和问题,如如何处理大规模逻辑函 数的化简、如何提高化简的精度和 效率等。
05
总结与展望
逻辑函数及其化简的总结
逻辑函数及其化简的基本概念
逻辑函数及其化简

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2.4 逻辑函数及其表示方法
2.4 .1逻辑函数
逻辑函数的定义 实际的逻辑问题描述
2.4 .2逻辑函数的表示方法
逻辑真值表
逻辑函数式
逻辑图
各种表示方法间的互相转换
2.4 .3逻辑函数的两种标准形式
最小项
最小项表达形式
最大项
最大项表达形式
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2.4.1 逻辑函数
例如 : L ( A B )( A C),则其对偶式为 L' AB AC
如恒等式( A B )( A C ) A BC成立, 则其对偶式为AB AC A( B C )也成立。 例如:1 A A,0 A 0成立。 则其对偶式为0 A A,1 A 1也成立。
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一、(逻辑)真值表 利用表格的形式罗列逻辑函数输入变量的所有可能取值及输
出变量之间的一一对应的数值关系的一种数值表。
输入
例如:举重裁判电路
A
B
C
的真值表
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
输出 Y 0 0 0 0 0 1 ABC 1 ABC 1 ABC
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二、逻辑函数式 把输出与输入变量的关系写成与,或、非等运算的组合关
系式.
例如: Y AB AC
Y F ( A, B, C)
Y A( B C )
ABC ABC ABC
逻辑函数的卡诺图化简

第5讲 逻辑函数 的卡诺图化简
例1. 化简函数F(A,B,C,D)=∑m(3,4,5,7,9,13,14,15)。 解:首先作出逻辑函数F的卡诺图如下:
Digital Logic Circuit
F ( A, B,C, D) ABC ABC ACD ACD
Digital Logic Circuit
F(A,B,C)=∑m(0,1,5,7)+∑d(4,6)
化简具有任意项的逻辑函数的步骤是:
①画出函数对应的卡诺图,任意项对应的小方格填上φ 或d或×。 ②按2的整数次幂为一组构成卡诺圈,如果任意项方格为1时可以圈得 更大,则将任意项当作1来处理,否则当0处理。未被圈过的任意项一律当 作0处理。
③写出化简的表达式。
可见,函数的化简结果不具有唯一性,函数表示的唯一性仅在最大项 表达式或最小表达式中才具有。
5. 具有任意项的逻辑函数的化简
第5讲 逻辑函数 的卡诺图化简
Digital Logic Circuit
任意项(无关最小项):不决定函数的值的最小项。
从定义可以看出,与任意项对应的逻辑函数值既可以看成1,也可以看 成0。因此在卡诺图或真值表中,任意项常用φ 或d或×来表示;在函数表 达式中常用φ 或d来表示任意项。如:
④写出最简的函数表达式。
演示1
演示2
基本步骤图示
第5讲 逻辑函数 的卡诺图化简
逻辑表达式 Y(A,B,C,D)=m(3,5,7,8,11,12,13,15) 或真值表
Digital Logic Circuit
1
卡诺图
1
AB
CD
00 01 11
10
00 0
0
1
1
利用无关项化简逻辑函数

尽量使用与尽量不用的辩证关系!
2.5.4 具有多个输出的逻辑函数的化简 本小节内容,请同学根据课件及教材,自学! 不作为教学要求。
对于同一组输入变量,具有多个输出的函数称为多数出函数。 单输出函数的化简目标是:逻辑函数的表达式中项数最少,每项中的 变量数最少。 多输出函数的化简目标是总体最简,即多输出函数的总项数最少,每 项中的变量数最少。其方法是在单个函数化简的基础上,谋求使用多 输出函数的各个函数间的公共项。
请同学自画化简前后电路,比较之。
2. 禁止逻辑法
与项
AC BD
BC AD
CDAB
头因子
A
BC
CD
尾因子 C
BD AD
AB
替代尾因子 C , AC
BD , ABD AD , ACD , ABD , ABCD
AB , ABC , ABD , ABCD
按照共享替代尾因子的选择原则,应选 ABD 和 C
F = AC ABD + BC ABD + CD ABD
2.5.3 利用无关项化简逻辑函数
或称:不(非)完全定义的逻辑函数的化简
前面讨论中,逻辑函数取值和输入变量的 2n 种取值均相关,即: 有m种取值使函数值为1,则有( 2n - m)种取值使函数值为0。
在某些特殊电路中,其输出并不是与 2n 种输入组合都有关的, 而是仅与其中一部分有关,而另一部分输入组合(无关项)不影响 输出。
例1:已知多数出函数,试用最少数目的与非门实现其电路。
⎧ ⎪ ⎨
F1 = ∑ m 4 ( 2 ,3,4 ,6 ,7 ,9 ,12 ,13 ,14 ,15 ) F2 = ∑ m 4 (0 ,2 ,4 ,6 ,7 ,8 ,12 ,14 ,15 )
2.7 具有无关项的逻辑函数及其化简

Y B AC
[例] 化简逻辑函数
约束条件
Y AC D ABC D AB C D AB AC 0
CD AB 简与或表达式
01 11 10
1
1
Y C D B D AD AB AC 0
1
注意:合并时,究竟把 ╳ 作为 1 还是作为 0 应以得到 的包围圈最大且个数最少为原则。
111
(2) 约束项:不会出现的变量取值所对应的最小项。
(3) 约束条件: 由约束项相加所构成的值为 0 的 逻辑表达式。
2. 约束条件的表示方法
① 在真值表和卡诺图上用叉号(╳)表示。 ② 在逻辑表达式中,用等于 0 的条件等式表示。 例如,上例中 ABC 的不可能取值为 000 011 101 110 约束项: ABC
例:
Y ( A, B, C , D) m(1,2,5,6,9) 约束条项: m10 m11 m12 m13 m14 0
CD AB 00 01 11 10 1 1 00 1 1 01 11 10 1
Y CD C D
一、 约束的概念和约束条件
1. 约束、约束项、约束条件 (1) 约束: 输入变量取值所受的限制 例如,逻辑变量 A、B、C,分别表示电梯的 升、降、停 命令。 A = 1 表示升,B = 1 表示降,C = 1 表示停。
ABC 的可能取值 001 不可能取值 000
010 011
100 101
110
2.7具有无关项的逻辑函数及其化简
约束项 任意项
在逻辑函数中,不能出现的变量取 值用最小项等于0来表示,称这些恒 为0的最小项为约束项 在输入变量某些取值下,函数值为1 或为0不影响逻辑电路的功能,称这 些最小项称为任意项
第11讲 具有无关项的逻辑函数的化简

00 × × 1 × 01 × × 0 0 11 1 0 0 1 1100 11 11 11 ××
(3)写出逻辑函数的最简与或表达式。
Y AD11 B
第1章 逻辑代数基础
[例2] 将含有约束项的逻辑函数用卡诺图化简为最简与或式
F(A,B,C,D) m(0,2,4,8,9,14) d(1,6,10,11,12,15)
2
第1章 逻辑代数基础
例1-9 十字路口的交通信号灯,设红、绿、黄分别用A、 B、C来表示;灯亮用1表示,灯灭用0表示;停车时Y=1,通 车时Y=0。写出该问题的逻辑表达式。
解 交通信号灯在实际工作时,一次只允许一个灯亮, 不允许有两个或两个以上的灯同时亮。在灯全灭时,表示此 处交通不受管制,车辆可以自由通行。该逻辑问题可用表 1.8来表示。
第1章 逻辑代数基础
第11讲 具有无关项的逻辑函数的化简
1
第1章 逻辑代数基础
1.6.4 具有无关项的逻辑函数化简 1. 具有无关项的逻辑函数 一般的逻辑函数,对应于每一组变量的取值,都能得到
一个完全确定的函数值(0或1),如果一个逻辑函数有n个变 量,函数就有2n个最小项,对应于每一个最小项,函数都有 一个确定的值。
第1章 逻辑代数基础 21
解 (1) 列出函数的真值表,如表1.9所示。
14
第1章 逻辑代数基础 15
第1章 逻辑代数基础
由真值表写出函数的逻辑表达式为
也可以根据真值表画出函数的卡诺图,如图1.25(a)所示。 (2) 用图形法化简。合并函数的最小项,得到函数的最
简与或表达式为
(3) 画出函数的逻辑图,如图1.25(b)所示。
6
第1章 逻辑代数基础
逻辑函数的卡诺图法化简

数字电路与逻辑设计
解: 直接填入
CD 00
01
00 01 11 10
0
10
0
1
11
0
11 0
11
1
10 0
00
0
电子工 程学院
School of Electronic Engineering
厚夜博学
第二章逻辑函数及其简化
例5:用卡诺图表示4变量逻辑函 数:
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厚饱博学
第二章逻辑函数及其简化
数字电路与逻辑设计
(2)如不是最小项表达式,应先将其先化成最小项表达式,再填入卡诺图。
例3 :用卡诺图表示4变量逻辑函数:F = ABC + ABD +
AC 解:F = ABC+ABD+AC
=ABCD + ABCD + ABCD + ABCD +
F B 00 01 11 10
C 0
Jq
0
0
0
0
0
0
1
F
IF = AC
B 00 01
11
10
C
0
0
0
0
0
0
0
1
F
B 00 01 11 10
C
0A 0
0
0
0
0
0
1
IF = BC
\ F = AB
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(完整版)逻辑函数的卡诺图化简法

第十章 数字逻辑基础补充:逻辑函数的卡诺图化简法1.图形图象法:用卡诺图化简逻辑函数,求最简与或表达式的方法。
卡诺图是按一定规则画出来的方框图。
优点:有比较明确的步骤可以遵循,结果是否最简,判断起来比较容易。
缺点:当变量超过六个以上,就没有什么实用价值了。
公式化简法优点:变量个数不受限制缺点:结果是否最简有时不易判断。
2.最小项(1)定义:是一个包括所有变量的乘积项,每个变量均以原变量或反变量的形式出现一次。
注意:每项都有包括所有变量,每个乘积它中每个变量出现且仅出项1次。
如:Y=F (A ,B ) (2个变量共有4个最小项B A B A B A AB )Y=F (A ,B ,C ) (3个变量共有8个最小项C B A C B A C B A BC A C B AC B A C AB ABC )结论: n 变量共有2n 个最小项。
三变量最小项真值表(2)最小项的性质①任一最小项,只有一组对应变量取值使其值为1: ②任意两个最小项的乘种为零; ③全体最小项之和为1。
(3)最小项的编号:把与最小项对应的变量取值当成二进制数,与之相应的十进制数,就是该最小项的编号,用m i 表示。
3.最小项表达式——标准与或式任何逻辑函数都可以表示为最小项之和的形式——标准与或式。
而且这种形式是惟一的,即一个逻辑函数只有一种最小项表达式。
例1.写出下列函数的标准与或式:Y=F(A,B,C)=AB+BC+CA 解:Y=AB(C +C)+BC(A +A)+CA(B +B)=ABC C B A ABC BC A ABC C AB +++++ =ABC C B A BC A C AB +++ =3567m m m m +++例2.写出下列函数的标准与或式:C B AD AB Y ++=解:))()(C B D A B A Y +++=( ))((C B D B A ++= D C B C A B A B A +++=D C B A D C B A C B A C B A BC A ++++=D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D BC A BCD A ++++++=_ 8014567m m m m m m m ++++++= =)8,7,6,5,4,1,0(m ∑ 列真值表写最小项表达式。
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1.3.5
5.
逻辑函数及其化简
结束 放映
逻辑函数的卡诺图化简法
具有无关项的逻辑函数及其化简
本章小结
2018/8/2
1
复习
卡诺图化简法的特点?步骤? 什么叫逻辑相邻? 正确圈组的原则?
2018/8/2
2
5. 具有无关项的逻辑函数及其化简 ① 无关项的概念 对应于输入变量的某些取值下,输出函数的值可 以是任意的(随意项、任意项),或者这些输入变量的取 值根本不会(也不允许)出现(约束项),通常把这些输 入变量取值所对应的最小项称为无关项或任意项,在 卡诺图中用符号“×”表示,在标准与或表达式中用∑d ( )表示。 例:当8421BCD码作为输入变量时,禁止码1010~ 1111这六种状态所对应的最小项就是无关项。
以上),则因为图形复杂,不宜使用。在实际化简
逻辑函数时,将两种化简方法结合起来使用,往往
效果更佳。
2018/8/2 10
作业题
1-13单
2018/8/2
11
或运算和非运算。
2018/8/2 8
逻辑函数有四种表示方法:真值表、逻辑表达式、
逻辑图和卡诺图。这四种方法之间可以互相转换,真
值表和卡诺图是逻辑函数的最小项表示法,它们具有 惟一性。而逻辑表达式和逻辑图都不是惟一的。使用 这些方法时,应当根据具体情况选择最适合的一种方 法表示所研究的逻辑函数。
2018/8/2
9
本章介绍了两种逻辑函数化简法。公式化简法
是利用逻辑代数的公式和规则,经过运算,对逻辑
表达式进行化简。它的优点是不受变量个数的限制, 但是否能够得到最简的结果,不仅需要熟练地运用 公式和规则,而且需要有一定的运算技巧。卡诺图 化简法是利用逻辑函数的卡诺图进行化简,其优点
是方便直观,容易掌握,但变量个数较多时(五个
图1-21 例1-13的卡诺图
2018/8/2
结果为:Y=CD+CD
7
本章小结
数字电路中广泛采用二进制,二进制的特点是
逢二进一,用0和1表示逻辑变量的两种状态。二进
制可以方便地转换成八进制、十进制和十六制。
BCD 码是十进制数的二进制代码表示,常用的 BCD码是8421码。 数字电路的输入变量和输出变量之间的关系可 以用逻辑代数来描述,最基本的逻辑运算是与运算、
2018/8/2 3
② 具有无关项的逻辑函数及其化简 因为无关项的值可以根据需要取 0 或取 1 ,所以在 用卡诺图化简逻辑函数时,充分利用无关项,可以使 逻辑函数进一步得到简化。
2018/8/2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
例1-12 设ABCD是十进制数X的二进制编码,当 X≥5时输出Y为1,求Y的最简与或表达式。
X A B 0 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 1 0 9 1 0 / 1 0 / 1 0 / 1 1 / 1 1 / 1 1 / 2018/8/2 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 × × × × × ×
解:列真值表,见表1-20所示。
表1-20 例1-12的真值表
画卡诺图并化简。
5
图1-20 例1-12的卡诺图
利用无关项化简结果为:Y=A+BD+BC 充分利用无关项化简后得到的结果要简单得 多。注意:当圈组后,圈内的无关项已自动取值 为1,而圈外无关项自动取值为0。
2018/8/2 6
例1-13化简逻辑函数 Y(A、B、C、D)= ∑m(1,2,5,6,9)+ ∑d(10,11,12,13,14,15) 式中d表示无关项。 解:画函数的卡诺图并化简。