课题三 逻辑变量与逻辑函数

课题三  逻辑变量与逻辑函数
课题三  逻辑变量与逻辑函数

课题三逻辑变量与逻辑函数

教师授课教案

课程名称:数字电子技术 20 0 年至20 0年第学期第次课

授课教师:20 年月日

B+ A

计算机电路基础

《计算机电路基础》 《计算机电路基础》是一门专业技术基础课,它的课程的教学应当注重实践性、应用性、理论联系实际。通过实践性教学,可以加强学生对实际电路的感性认识,从而消除对电路的陌生感和神秘感,同时也能培养学生的动手能力,加深对电路知识的理解和实际应用。例如,用MSI设计组合逻辑电路,同一组合逻辑电路可以用译码器也可以用数据选择器来实现,实用芯片的选用是难点,可以在教学中通过安排课业,让学生自己搭建实际电路,以此加强学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。这样学生通过理论课程的学习,基本掌握计算机电路基础知识和基本技能,再通过相应的课程设计将理论用于实践,将设计和实现融为一体,使学生在课程设计中既能充分展现自己运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离,锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。更新教学手段教学手段的现代化是实施素质教育、提高课堂教学效率的一项重要措施。多媒体教学手段通过生动形象、多形式、多方位、多角度地展现教学材料,可以更加有效地刺激学生的学习兴趣,借助良好的交互性,能够使学生学习更加主动,显著地提高学生的学习积极性、学习效率和效果。使学生加深对计算机电路基本概念和基本原理的理解,使计算机电路课程的教学生动活泼,从而激发学生的学习积极性,提高教学效果。例如:在课程教学中引入计算机工具软件,如早期电子设计自动化工具软件ElectronicsWorkbench(EWB)及最新MAX+pluslI等,利用EWB在计算机上进行硬件仿真实验,可以设计、

测试和演示各种电子电路;利用MAX+pluslI提供的设计环境和设计工具,可以高效灵活地设计各种数字电路,MAX+plusll具有开放的界面,能与其他工业标准的EDA设计输入、综合及校验相连接,形成电子仿真工作平台。改革考试教学质量的评估可以是多层次、多方位的,但最为重要的或最直观的衡量标准是学生的考试成绩。目前,绝大多数课程采用的是考试成绩由两部分组成:卷面分+平时成绩。我认为:为了更好地体现课程的特色,必须要加强对实践教学的考核,学生总评成绩应调整为卷面分+平时成绩+实验考试成绩。教学改革的目标是加强基础,扩大应用,培养跨世纪人才,这必须通过教学内容和课程体系的改革来实现。教育教学改革是当前学校工作的主题。我校正在认真学习和积极推行教学模式改革,突出特点就是加强学生的能力培养。《计算机电路基础》课程教学也可以学习和借鉴一些成功经验,在更新教学内容、改进教学方法和培养学生能力等方面,探索出一条新路子来。 《计算机电路基础》是计算机科学与技术专业必修的一门技术基础课,是一门实践性很强的课程。此课程是由模拟电路的基础知识和数字电路两部分组成,涉及知识面比较广,内容比较多,具有一定的难度。通过近几年的教学授课和对这门课讲述和理解,积累了一些对这门课的教学体会,在这里,阐述一下学习这门课程应注意以下几个方面: 一、学习本课程的作用、地位以及本课程与计算机专业中其它课程的联系,是深入细致学习这门课程的关键 本课程是一门技术基础课,是计算机专业学习过程中的第一门专

逻辑函数的化简方法

一、公式法化简:是利用逻辑代数的基本公式,对函数进行消项、消 因子。常用方法有: ①并项法利用公式AB+AB’=A 将两个与项合并为一个,消去其 中的一个变量。 ②吸收法利用公式A+AB=A 吸收多余的与项。 ③消因子法利用公式A+A’B=A+B 消去与项多余的因子 ④消项法利用公式AB+A’C=AB+A’C+BC 进行配项,以消去更多 的与项。 ⑤配项法利用公式A+A=A,A+A’=1配项,简化表达式。 二、卡诺图化简法 逻辑函数的卡诺图表示法 将n变量的全部最小项各用一个小方块表示,并使具有逻辑相邻性的最小项在几何位置上相邻排列,得到的图形叫做n变量最小项的卡诺图。 逻辑相邻项:仅有一个变量不同其余变量均相同的两个最小项,称为逻辑相邻项。 1.表示最小项的卡诺图 将逻辑变量分成两组,分别在两个方向用循环码形式排列出各组变量的所有取值组合,构成一个有2n个方格的图形,每一个方格对应变量的一个取值组合。具有逻辑相邻性的最小项在位置上也相邻地排列。

用卡诺图表示逻辑函数: 方法一:1、把已知逻辑函数式化为最小项之和形式。 2、将函数式中包含的最小项在卡诺图对应的方格中填 1,其余方格中填 0。 方法二:根据函数式直接填卡诺图。 用卡诺图化简逻辑函数: 化简依据:逻辑相邻性的最小项可以合并,并消去因子。 化简规则:能够合并在一起的最小项是2n个。 如何最简:圈数越少越简;圈内的最小项越多越简。 注意:卡诺图中所有的 1 都必须圈到,不能合并的 1 单独画圈。说明,一逻辑函数的化简结果可能不唯一。 合并最小项的原则: 1)任何两个相邻最小项,可以合并为一项,并消去一个变量。2)任何4个相邻的最小项,可以合并为一项,并消去2个变量。3)任何8个相邻最小项,可以合并为一项,并消去3个变量。 卡诺图化简法的步骤: 画出函数的卡诺图; 画圈(先圈孤立1格;再圈只有一个方向的最小项(1格)组合);画圈的原则:合并个数为2n;圈尽可能大(乘积项中含因子数最少);圈尽可能少(乘积项个数最少);每个圈中至少有一个最小

逻辑函数及其表示方法(案例分析)

逻辑函数及其表示方法(案例分析) 表示一个逻辑函数有多种方法,常用的有:真值表、逻辑函数式、逻辑图等3种。它们各有特点,有相互联系,还可以相互转换,现介绍如下: 1.真值表 真值表时根据给定的逻辑问题,把输入逻辑变量各种可能取值的组合和对应的输出函数值排列成的表格。它表示了逻辑函数与逻辑变量各种取值之间的一一对应关系。逻辑函数的真值表具有唯一性。若两个逻辑函数具有相同的真值表,则两个逻辑函数必然相等。当逻辑函数有n 个变量时,共有2n 个不同变量取值组合。在列真值表时,为避免遗漏,变脸取值的组合一般按n 位自然二进制数递增顺序列出。用真值表表示逻辑函数的优点是直观、明了,可直接看成逻辑函数值和变量取值的关系。 例: 试列出逻辑函数B A AB Y +=的真值表。 解:该逻辑函数有2个输入变量,就有22=4种取值。把输入变量A 、B 的每种取值情况分别代入B A AB Y += 中,进行逻辑运算,求出逻辑函数值,列入表中,就得到Y 的真值表。 表 1 Y=AB+AB 的真值表 2.逻辑函数式 逻辑函数式时用与、或、非等 逻辑运算来表示输入变量和输出函数间因果关系的逻辑函数式。由真值表直接写出的逻辑式是标准的与-或表达式。写标准与-或表达式的方法是: (1)把任意一组变量取值中的1代以原变量,0代以反变量,由此得到一组变量的与组合,如A 、B 、C 三个变量的取值为001,则代换后得到变量与组合为C B A 。 (2)把逻辑函数值为1所对应的各变量的与组合进行逻辑加,便得到标准的与-或逻辑式。 3.逻辑图 逻辑图是用基本逻辑门和符合逻辑门的逻辑符号组成的对应于某一逻辑功能的电路图。

逻辑函数及其化简

第2章逻辑函数及其化简 内容提要 本章是数字逻辑电路的基础,主要内容包含: (1)基本逻辑概念,逻辑代数中的三种基本运算(与、或、非)及其复合运算(与非、或非、与或非、同或、异或等)。 (2)逻辑代数运算的基本规律(变量和常量的关系、交换律、结合律、分配律、重叠律、反演律、调换律等)。 (3)逻辑代数基本运算公式及三个规则(代入规则、反演规则和对偶规则)。 (4)逻辑函数的五种表示方法(真值表法、表达式法、卡诺图法、逻辑图法及硬件描述语言)及其之间关系。本章主要讲述了前三种。(5)逻辑函数的三种化简方法(公式化简法、卡诺图法和Q–M法)。教学基本要求 要求掌握: (1)逻辑代数的基本定律和定理。 (2)逻辑问题的描述方法。 (3)逻辑函数的化简方法。 重点与难点 本章重点: (1)逻辑代数中的基本公式、基本定理和基本定律。 (2)常用公式。 (3)逻辑函数的真值表、表达式、卡诺图表示方法及其相互转换。

(4)最小项和最大项概念。 (5)逻辑函数公式化简法和卡诺图化简法。主要教学内容 2.1 逻辑代数中的三种基本运算和复合运算2.1.1 三种基本运算 2.1.2 复合运算 2.2 逻辑代数运算的基本规律 2.3 逻辑代数的常用运算公式和三个规则2. 3.1 逻辑代数的常用运算公式 2.3.2 逻辑代数的三个规则 2.4 逻辑函数及其描述方法 2.4.1 逻辑函数 2.4.2 逻辑函数及其描述方法 2.4.3 逻辑函数的标准形式 2.4.4 逻辑函数的同或、异或表达式 2.5 逻辑函数化简 2.5.1 公式法化简 2.5.2 卡诺图化简

2.1 逻辑代数中的三种基本运算和复合运算 2.1.1 三种基本运算 1. 与运算(逻辑乘) 2. 或运算(逻辑加) 3. 非运算(逻辑非) 2.1.2 复合运算 1. 与非运算 与非运算是与运算和非运算的组合,先进行与运算,再进行非运算。 2. 或非运算

高一函数的表示方法

函数的表示方法 1、 能根据不同需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数; 2、 了解简单的分段函数,并能简单应用; 一、函数的常用表示方法简介: 1、解析法 如果函数()()y f x x A =∈中,()f x 是用代数式(或解析式)来表达的,则这种表达函数的方法叫做解析法(公式法)。 例如,s =602t ,A =π2 r ,2S rl π=,2)y x = ≥等等都是用解析式表示函 数关系的。 特别提醒: 解析法的优点:(1)简明、全面地概括了变量间的关系;(2)可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值;(3)便于利用解析式研究函数的性质。中学阶段研究的函数主要是用解析法表示的函数。 解析法的缺点:(1)并不是所有的函数都能用解析法表示;(2)不能直观地观察到函数的变化规律。 2、列表法: 通过列出自变量与对应函数值的表格来表示函数关系的方法叫做列表法。 例如:初中学习过的平方表、平方根表、三角函数表。我们生活中也经常遇到列表法,如银行里的利息表,列车时刻表,公共汽车上的票价表等等都是用列表法来表示函数关系的. 特别提醒: 列表法的优点:不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值。这种表格

常常应用到实际生产和生活中。 列表法的缺点:对于自变量的有些取值,从表格中得不到相应的函数值。 3、图象法: 用函数图象表示两个变量之间的函数关系的方法,叫做图像法。 例如:气象台应用自动记录器描绘温度随时间变化的曲线,工厂的生产图象,股市走向图等都是用图象法表示函数关系的。 特别提醒: 图像法的优点:能直观形象地表示出自变量的变化,相应的函数值变化的趋势,这样使得我们可以通过图象来研究函数的某些性质。 图像法的缺点:不能够精确地求出某一自变量的相应函数值。 二、函数图像: 1、判断一个图像是不是函数图像的方法: 要检验一个图形是否是函数的图像,其方法为:任作一条与x轴垂直的直线,当该直线保持与x轴垂直并左右任意移动时,若与要检验的图像相交,并且交点始终唯一的,那么这个图像就是函数图像。 2、函数图像的作图方法大致分为两种: (1)描点作图法。步骤分三步:列表,描点,连线成图。 (2)图像变换法。利用我们熟知基本初等函数图像,将其进行平移、对成等变换,从而得到我们所求的函数图像的方法。 三、根据函数图像确定函数的定义域和值域: 1、由函数图像来确定函数的值域的方法是看函数图像在y轴上的正投影所覆盖的区域; 2、由函数图像来确定函数的定义域的方法是看函数图像在x轴上的正投影所覆盖的区域; 四、分段函数图像: 有些函数在它的定义域中,对于自变量x的不同取值范围,对应法则不同,这样的函数通常称为分段函数。由此可知,作分段函数的图像时,应根据不同定义域上的不同解析式分别作出。

excel中六种逻辑函数的使用.

excel中六种逻辑函数的使用 2008-04-18 09:31 用来判断真假值,或者进行复合检验的Excel函数,我们称为逻辑函数。在Excel中提供了六种逻辑函数。即AND、OR、NOT、FALSE、IF、TRUE函数。 一、AND、OR、NOT函数 这三个函数都用来返回参数逻辑值。详细介绍见下: (一)AND函数 所有参数的逻辑值为真时返回 TRUE;只要一个参数的逻辑值为假即返回 FALSE。简言之,就是当AND的参数全部满足某一条件时,返回结果为TRUE,否则为FALSE。 语法为AND(logical1,logical2, ...),其中Logical1, logical2, ... 表示待检测的 1 到30 个条件值,各条件值可能为TRUE,可能为 FALSE。参数必须是逻辑值,或者包含逻辑值的数组或引用。举例说明: 1、在B2单元格中输入数字50,在C2中写公式=AND(B2>30,B2<60)。由于B2等于50的确大于30、小于60。所以两个条件值(logical)均为真,则返回结果为TRUE。 图1 AND函数示例1 2、如果 B1-B3 单元格中的值为 TRUE、FALSE、TRUE,显然三个参数并不都为真,所以在 B4单元格中的公式=AND(B1:B3) 等于 FALSE 图2 AND函数示例2 (二)OR函数 OR函数指在其参数组中,任何一个参数逻辑值为 TRUE,即返回 TRUE。它与AND函数的区别在于,AND函数要求所有函数逻辑值均为真,结果方为真。而OR函数仅需其中任何一个为真即可为真。比如,上面的示例2,如果在B4单元格中的公式写为=OR(B1:B3)则结果等 于TRUE 图3 OR函数示例 (三)NOT函数 NOT函数用于对参数值求反。当要确保一个值不等于某一特定值时,可以使用 NOT 函数。简言之,就是当参数值为TRUE时,NOT函数返回的结果恰与之相反,结果为FALSE. 比如NOT(2+2=4),由于2+2的结果的确为4,该参数结果为TRUE,由于是NOT函数,因此返回函数结果与之相反,为FALSE。 二、TRUE、FALSE函数 TRUE、FALSE函数用来返回参数的逻辑值,由于可以直接在单元格或公式中键入值TRUE或者FALSE。因此这两个函数通常可以不使用。 三、IF函数 (一)IF函数说明 IF函数用于执行真假值判断后,根据逻辑测试的真假值返回不同的结果,因此If函数也称之为条件函数。它的应用很广泛,可以使用函数 IF 对数值和公式进行条件检测。 它的语法为IF(logical_test,value_if_true,value_if_false)。其中Logical_test表示计算结果为 TRUE 或 FALSE 的任意值或表达式。本参数可使用任何比较运算符。 Value_if_true显示在logical_test 为 TRUE 时返回的值,Value_if_true 也可以是其他公式。Value_if_false logical_test 为 FALSE 时返回的值。Value_if_false 也可以是其他公式。 简言之,如果第一个参数logical_test返回的结果为真的话,则执行第二个参数

数电知识点总结(整理版)

数电复习知识点 第一章 1、了解任意进制数的一般表达式、2-8-10-16进制数之间的相互转换; 2、了解码制相关的基本概念和常用二进制编码(8421BCD、格雷码等); 第三章 1、掌握与、或、非逻辑运算和常用组合逻辑运算(与非、或非、与或非、异或、同或)及其逻辑符号; 2、掌握逻辑问题的描述、逻辑函数及其表达方式、真值表的建立; 3、掌握逻辑代数的基本定律、基本公式、基本规则(对偶、反演等); 4、掌握逻辑函数的常用化简法(代数法和卡诺图法); 5、掌握最小项的定义以及逻辑函数的最小项表达式;掌握无关项的表示方法和化简原则; 6、掌握逻辑表达式的转换方法(与或式、与非-与非式、与或非式的转换); 第四章 1、了解包括MOS在内的半导体元件的开关特性; 2、掌握TTL门电路和MOS门电路的逻辑关系的简单分析; 3、了解拉电流负载、灌电流负载的概念、噪声容限的概念; 4、掌握OD门、OC门及其逻辑符号、使用方法; 5、掌握三态门及其逻辑符号、使用方法; 6、掌握CMOS传输门及其逻辑符号、使用方法; 7、了解正逻辑与负逻辑的定义及其对应关系; 8、掌握TTL与CMOS门电路的输入特性(输入端接高阻、接低阻、悬空等); 第五章 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法; 2、掌握产生竞争与冒险的原因、检查方法及常用消除方法; 3、掌握常用的组合逻辑集成器件(编码器、译码器、数据选择器); 4、掌握用集成译码器实现逻辑函数的方法; 5、掌握用2n选一数据选择器实现n或者n+1个变量的逻辑函数的方法; 第六章 1、掌握各种触发器(RS、D、JK、T、T’)的功能、特性方程及其常用表达方式(状态转换表、状态转换图、波形图等); 2、了解各种RS触发器的约束条件; 3、掌握异步清零端Rd和异步置位端Sd的用法; 2、了解不同功能触发器之间的相互转换; 第七章 1、了解时序逻辑电路的特点和分类; 2、掌握时序逻辑电路的描述方法(状态转移表、状态转移图、波形图、驱动方程、状态方程、输出方程); 3、掌握同步时序逻辑电路的分析与设计方法,掌握原始状态转移图的化简;

函数及其表示 函数的表示法

题型一 求函数值 【例1】若函数()f x 满足(21)1f x x -=+,则(1)f = . 【例2】(2006年安徽高考) 函数()f x 对于任意实数x 满足条件1 (2)() f x f x += ,若(1)5f =-,则((5))f f = . 【例3】若函数2(21)2f x x x +=-,则(3)f = . 【例4】已知函数2 2(),1x f x x R x = ∈+. (1)求1()()f x f x +的值;(2)计算:111 (1)(2)(3)(4)()()()234 f f f f f f f ++++++. 【例5】已知,a b 为常数,若22()43,()1024,f x x x f ax b x x =+++=++求5a b -的值. 典例分析 板块二.函数的表示法

【例6】若函数2()f x x =,则对任意实数12,x x ,下列不等式总成立的是( ) A .12()2x x f +≤12()()2f x f x + B .12()2x x f +<12()() 2f x f x + C .12( )2x x f +≥12()()2f x f x + D .12()2x x f +>12()() 2 f x f x + 【例7】(2006.台湾) 将正整数18分解成两个正整数的乘积有:118?,29?,36?三种,又36?是这三种分解中两数的差最小的,我们称36?为18的最佳分解.当p q ?()p q ≤ 是正整数n 的最佳分解时,我们规定函数()p F n q = ,例如31 (18)62 F ==,下列有关函数()F n 的叙述,正确的序号为 (把你认为正确的序号都写上) ⑴(4)1F =;⑵3(24)8F =;⑶1 (27)3 F =; ⑷若n 是一个质数,则()F n 1 n = ;⑸若n 是一个完全平方数,则()1F n = 【例8】设函数3 (100)(),(89).[(5)](100)x x f x f f f x x -≥?=? +

逻辑函数的表示方法论文:浅谈逻辑函数的表示方法及其相互转换

逻辑函数的表示方法论文:浅谈逻辑函数的表示方法及其相 互转换 逻辑函数是数字电路(一种开关电路)的特点及描述工具,输入、输出量是高、低电平,可以用二元常量(0,1)来表示,输入量和输出量之间的关系是一种逻辑上的因果关系。仿效普通函数的概念,数字电路可以用逻辑函数的的数学工具来描述。学好逻辑函数是学习数字电子技术必要的工具和基础,对数字电路的分析和设计具有重要的作用,逻辑函数的表示方法有哪些?它们之间又是如何相互转换呢? 下面就谈一谈逻辑函数的表示方法及其相互转换。 一、逻辑函数的表示方法 1、逻辑函数 在数字系统的逻辑电路中,如果某一输出变量与一组输入变量存在着一定的对应关系,当输入变量取任意一组确定的值,输出变量的值也就唯一地被确定,则称这种关系为逻辑函数关系。即用有限个与、或、非逻辑运算符,按某种逻辑关系将逻辑变量a、b、c、...连接起来,所得的表达式 f=f(a、b、c、...)称为逻辑函数。逻辑函数自身的特点:(1)逻辑变量和逻辑函数的取值只有0和1两种可能。(2)逻辑函数和逻辑变量之间的关系是由“或”、“与”、“非”三种基本逻辑运算决定的。

2、描述逻辑函数的常用方法有5种表示形式:真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图和波形图。 (1)真值表 真值表定义为:输入变量不同取值组合与函数值间的对应关系列成表格。真值表具有唯一性。其优点是:直观明了,便于将实际逻辑问题抽象成数学表达式。缺点是:难以用公式和定理进行运算和变换;量较多时,列函数真值表较繁琐。真值表列写方法:每一个变量均有0、1两种取值,n个变量共有2i种不同的取值,将这2i种不同的取值按顺序(一般按二进制递增规律)排列起来,同时在相应位置上填入函数的值,便可得到逻辑函数的真值表。 例如:y=ab+bc+ca其真值表为表1所示。 (2)逻辑函数表达式 逻辑表达式:是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。逻辑函数表达形式不是唯一的。其优点是:书写简洁方便,易用公式和定理进行运算、变换。缺点是:逻辑函数较复杂时,难以直接从变量取值看出函数的值。 表达式列写方法:取f=1的组合,输入变量值为1的表示成原变量,值为0的表示成反变量,然后将各变量相乘,最后将各乘积项相加,即得到函数的与或表达式。例如:

函数的几种表示方法

D C B A 1.2.2 函数的表示方法 第一课时 函数的几种表示方法 【教学目标】 1.掌握函数的三种主要表示方法 2.能选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系 3.会画简单函数的图像 【教学重难点】 教学重难点:图像法、列表法、解析法表示函数 【教学过程】 一、复习引入: 1.函数的定义是什么?函数的图象的定义是什么? 2.在中学数学中,画函数图象的基本方法是什么? 3.用描点法画函数图象,怎样避免描点前盲目列表计算?怎样做到描最少的点却能显示出图象的主要特征? 二、讲解新课:函数的表示方法 表示函数的方法,常用的有解析法、列表法和图象法三种. ⑴解析法:就是把两个变量的函数关系,用一个等式表示,这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式. 例如,s=602 t ,A=π2 r ,S=2rl π,y=a 2 x +bx+c(a ≠0),y= 2-x (x ≥2)等等都是用解析 式表示函数关系的. 优点:一是简明、全面地概括了变量间的关系;二是可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值.中学阶段研究的函数主要是用解析法表示的函数. ⑵列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系. 学号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 身高 125 135 140 156 138 172 167 158 169 用列表法来表示函数关系的.公共汽车上的票价表 优点:不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值. ⑶图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系. 例如,气象台应用自动记录器描绘温度随时间变化的曲线,课本 中我国人口出生率变化的曲线,工厂的生产图象,股市走向图等都是用图象法表示函数关系的. 优点:能直观形象地表示出自变量的变化,相应的函数值变化的趋势,这样使得我们可以通过图象来研究函数的某些性质. 三、例题讲解 例1某种笔记本每个5元,买 x ∈{1,2,3,4}个笔记本的钱数记为y (元),试写出以x 为自变量的函数y 的解析式,并画出这个函数的图像 解:这个函数的定义域集合是{1,2,3,4},函数的解析式为 y=5x ,x ∈{1,2,3,4}.

逻辑式与真值表

课题:逻辑式与真值表 课时:两课时 教学目标:1、了解逻辑式的概念; 2、会填写逻辑式的真值表; 3、理解等值逻辑式的涵义; 4、能够判断逻辑式是否等值 教学重点:理解等值逻辑式的概念,并能判断逻辑式是否等值。 教学难点:填写逻辑式的真值表 教学过程: 一、创设情境,导入课题 A 、A ·(B+C )、[(A B)+C] + D 、1、0 有常量1、0以及逻辑变量经逻辑运算构成的式子叫做逻辑代数式,简称逻辑式。 逻辑运算的优先次序依次为“非运算”、“与运算”、“或运算”,如果有添加括号的逻辑式,首先要进行括号内的运算。 二、动脑思考,探索新知 列出逻辑变量的一切可能取值与相应的逻辑式的值的表,叫做逻辑式的真值表。 问题1:试写出AB B A +?的真值表。 A B AB B A +? 1 1 1 0 0 1 0 分析:可以先写出B A ?和AB ,再计算AB B A +? 问题2:试写出B A +与B A ?的真值表,并观察它们值的关系 A B A+B B A + A B B A ? 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1

如果对于逻辑变量的任何一组取值,两个逻辑式的值都相等,这样的两个逻辑式叫做等值逻辑式,等值逻辑式可用“=”连接,并称为等式。需要注意,这种相等是状态的相同。 问题3:用真值表验证下列等式是否成立 A·(B+C)=A·B+A·C A B C B+C A·(B+C)A·B A·C A·B+A·C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 可以看出对于逻辑变量的任何一组值,A·(B+C)与A·B+A·C的值都相同,所以A·(B+C)=A·B+A·C。 随堂练习 1.填写下列真值表,并判断有没有等值逻辑式 (1) A B A·B B A?B A+ (2) A B A+B B A? A+B

逻辑函数的卡诺图化简法

逻辑函数的卡诺图化简法 逻辑函数的卡诺图化简法 由前面的学习得知,利用代数法可以使逻辑函数变成较简单的形式。但要求熟练掌握逻辑代数的基本定律,而且需要一些技巧,特别是经化简后得到的逻辑表达式是否是最简式较难确定。运用卡诺图法可以较简便的方法得到最简表达式。但首先需要了解最小项的概念。 一、最小项的定义及其性质 1.最小项的基本概念 由A、B、C三个逻辑变量构成的许多乘积项中有八个 被称为A、B、C的最小项的乘积项,它们的特点是 1. 每项都只有三个因子 2. 每个变量都是它的一个因子 3. 每一变量或以原变量(A、B、C)的形式出现,或以反(非)变量(A、B、C)的形式出现,各出现一次 一般情况下,对n个变量来说,最小项共有2n个,如n=3 时,最小项有23=8个

2.最小项的性质 为了分析最小项的性质,以下列出3个变量的所有最 小项的真值表。 由此可见,最小项具有下列性质: (1)对于任意一个最小项,只有一组变量取值使得它的值为1,而在变量取其他各组值时,这个最小项的值都是0。 (2)不同的最小项,使它的值为1的那一组变量取值也不同。 (3)对于变量的任一组取值,任意两个最小项的乘积为0。 (4)对于变量的任一组取值,全体最小项之和为1。 3.最小项的编号 最小项通常用mi表示,下标i即最小项编号,用十进制数表示。以ABC为例,因为它和011相对应,所以就称ABC 是和变量取值011相对应的最小项,而011相当于十进制中的3,所以把ABC记为m3 按此原则,3个变量的最小项

二、逻辑函数的最小项表达式 利用逻辑代数的基本公式,可以把任一个逻辑函数化成一种典型的表达式,这种典型的表达式是一组最小项之和,称为最小项表达式 。下面举例说明把逻辑表达式展开为最小项表达式的方法。例如,要将化成最小项表达式,这时可利用的基本运算关系, 将逻辑函数中的每一项都化成包含所有变量A、B、C的项,然后再用最小项下标编号来代表最小项,即 又如,要将化成最小项表达式,可经下列几步: (1)多次利用摩根定律去掉非号,直至最后得到一个只在单个变量上有非号的表达式; (2)利用分配律除去括号,直至得到一个与或表达式; (3)在以上第5个等式中,有一项AB不是最小项(缺少变量C),可用乘此项,正如第6个等式所示。 由此可见,任一个逻辑函数都可化成为唯一的最小项表达式。

(文章)函数及其表示法要点归纳

函数及其表示法要点归纳 一、 学习目标 1.理解函数概念,明确函数的三个要素,会求简单的函数的定义域和值域; 2.了解映射的概念,理解和熟悉映射的表示方法; 3.掌握函数的三种表示方法,能利用这些方法表示函数。 二、重难点归纳 1.学习函数概念一定要注意理解其实质. ⑴由于函数实质上是非空数集之间的对应关系。按照函数定义,可以是“一对一”的,即不同的自变量的值,有不同的函数值与之对应,例如“y = 2x +1 ”,“y = x 3-3”等;也可以是“多对一”的,即多个自变量的值,有同一个函数值与它们对应,例如“y = x 2,x ∈R ”,“y = 5,x ∈R ”等等.但决不允许有“一对多”的情况出现,即不允许一个自变量的值与多个函数值相对应,例如“y =±x ,x >0”就不是函数关系式,因为它不满足对于定义域内任意一个..实数x ,在函数值的集合中都有唯一.. 确定的数()f x 与之对应,比如,当x = 4时,(4)f =2或(4)f =-2. ⑵函数的实质取决于定义域和对应法则,函数的核心是对应关系.在函数符号y =()f x 中,f 是表示函数的对应关系,等式y =()f x 表明,对于定义域中的任意x ,在“对应法则f ”的作用下,即可得到y .因此,f 是使“对应”得以实现的方法和途径,也是区分两个函数是否相同的一个重要因素。()f x 可以是解析式,也可以是图象或数表.符号()f x 与()f a 既有区别又有联系.()f a 表示当自变量x = a 时函数f (x)的值,是一个常量;而()f x 是自变量x 的函数,在一般情况下,它是一个变量.()f a 是()f x 的一个特殊值. ⑶等式y =()f x 还表明,对于定义域中的任意x ,在对应关系f 的作用下,可得到y .因此,f 是使“对应”得以实现的方法和途径.所以,给定一个函数,

逻辑函数化简

一、章节名称: 3.2逻辑函数的卡诺图化简法 二、教学目的与要求: 1. 掌握卡诺图基本概念及基本知识 2. 掌握逻辑函数卡诺化简法 3. 掌握具有约束条件的逻辑函数化简法 三、教学重点与难点: 重点:卡诺图化简法。 难点:合并最小项规律,具有约束条件的逻辑函数化简法。 四、教学手段: 板书与多媒体课件演示结合 五、教学方法: 课堂讲授、提问和讨论 六、教学过程: (一)复习与导入: 1、逻辑代数的三个规则。 2、逻辑代数的化简。 (二)新课讲授: 3.2逻辑函数的卡诺图化简法 一、逻辑函数的最小项及其性质 1、最小项的定义 对于N个变量,如果P是一个含有N个因子的乘积项,而在P中每一个变量都以原变量或反变量的形式出现一次,且仅出现一次,那么就称P是N个变量的一个最小项。 2个最因为每个变量都有以原变量和反变量两种可能的形式出现,所以N个变量有N 小项。 2、最小项的性质 P24表-16列出了三个变量的全部最小项真值表。由表可以看出最小项具有下列性质:性质1:每个最小项仅有一组变量的取值会使它的值为“1”,而其他变量取值都使它的值为“0”。 性质2:任意两个不同的最小项的乘积恒为“0”。 性质3:全部最小项之和恒为“1”。 由函数的真值可以很容易地写出函数的标准与或式,此外,利用逻辑代数的定律、公式,可以将任何逻辑函数式展开或变换成标准与或式。

例: C B A B C A C AB ABC B B AC A A BC C C AB AC BC AB Y +++=+++++=++=) ()()( 例: C AB ABC C B A C B A C C AB C B A C B A AB C B A B A AB C B A AB AB C B A AB AB C B A AB Y +++=+++=+++=+??=+++=++=)())(()( 3、 最小项编号及表达式 为便于表示,要对最小项进行编号。编号的方法是:把与最小项对应的那一组变量取值组合当成二进制数,与其对应的十进制数,就是该最小项的编号。 在标准与或式中,常用最小项的编号来表示最小项。如: ABC C AB C B A BC A Y +++=常写成7653),,(m m m m C B A F Y +++==或∑=m Y )7,6,5,3( 二、逻辑函数的卡诺图表达法 1、 逻辑变量卡诺图 卡诺图也叫最小项方格图,它将最小项按一定的规则排列成方格阵列。根据变量的数目N ,则应有n 2个小方格,每个小方格代表一个最小项。 卡诺图中将N 个变量分成行变量和列变量两组,行变量和列变量的取值,决定了小方格的编号,也即最小项的编号。行、列变量的取值顺序一定要按格雷码排列。P26列出了二变量、三变量和四变量的卡诺图。 卡诺图的特点是形象地表达了各个最小项之间在逻辑上的相邻性。图中任何几何位置相邻的最小项,在逻辑上也是相邻的。 所谓逻辑相邻,是指两个最小项只有一个是互补的,而其余的变量都相同, 所谓几何相邻,不仅包括卡诺图中相接小方格的相邻,方格间还具有对称相邻性。对称相邻性是指以方格阵列的水平或垂直中心线为对称轴,彼此对称的小方格间也是相邻的。 卡诺图的主要缺点是随着变量数目的增加,图形迅速复杂化,当逻辑变量在五个以上时,很少使用卡诺图。 2、 逻辑函数卡诺图 用卡诺图表示逻辑函数就是将函数真值表或表达式等的值填入卡诺图中。 可根据真值表或标准与或式画卡诺图,也可根据一般逻辑式画卡诺图。若已知的是一般的逻辑函数表达式,则首先将函数表达式变换成与或表达式,然后利用直接观察法填卡诺图。观察法的原理是:在逻辑函数与或表达式中,凡是乘积项,只要有一个变量因子为0时,该乘积项为0;只有乘积项所有因子都为1时,该乘积项为1。如果乘积项没有包含全部变量,无论所缺变量为1或者为0,只要乘积项现有变量满足乘积项为1的条件,该乘积项即为1。 例1: 可写成

知识讲解-函数及其表示方法-基础

函数及其表示方法 编稿:丁会敏审稿:王静伟 【学习目标】 (1)会用集合与对应的语言刻画函数,会求一些简单函数的定义域和值域,初步掌握换元法的简单运用. (2)能正确认识和使用函数的三种表示法:解析法,列表法和图象法.了解每种方法的优点.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数. (3)求简单分段函数的解析式;了解分段函数及其简单应用. 【要点梳理】 要点一、函数的概念 1.函数的定义 设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数. 记作:y=f(x),x∈A. 其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域. 要点诠释: (1)A、B集合的非空性;(2)对应关系的存在性、唯一性、确定性;(3)A中元素的无剩余性;(4)B中元素的可剩余性。 2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 ①构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全—致,即称这两个函数相等(或为同一函数); ②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全—致,而与表示自变量和函数值的字母无关. 3.区间的概念 (1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间; (2)无穷区间; (3)区间的数轴表示. 区间表示: <<= {x|a≤x≤b}=[a,b]; x a x b a b {|}(,); (] x a x b a b ≤<=; {|}, x a x b a b {|}, <≤=;[) (][) x x b b x a x a ≤=∞≤=+∞. {|}-,; {|}, 要点二、函数的表示法 1.函数的三种表示方法: 解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.优点:简明,给自变量求函数值. 图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.优点:直观形象,反应变化趋势. 列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.优点:不需计算就可看出函数值. 2.分段函数: 分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而应写函数几种不同的表达式并用个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况. 要点三、映射与函数 1.映射定义: 设A、B是两个非空集合,如果按照某个对应法则f,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,这样的对应叫做从A到B的映射;记为f:A→B. 象与原象:如果给定一个从集合A到集合B的映射,那么A中的元素a对应的B中的元素b叫做a的象,a

逻辑函数卡诺图表示方法

逻辑函数卡诺图表示方法 从前面可知,代数化简法有其优点,但是代数化简法也不易判断所化简的逻辑函数式是否已经达到最简式。 一、最小项的定义 1.最小项 如果一个具有n 个变量的逻辑函数的“与项”包含全部n 个变量,每个变量以原变量或反变量的形式出现,且仅出现一次,则这种“与项”被称为最小项。 对两个变量A 、B 来说,可以构成4个最小项:AB B A B A AB 、、、;对3个变量A 、B 、C 来说,可构成8个最小项:C AB C B A C B A BC A C B A C B A C B A 、、、、、、和 ABC ;同理,对n 个变量来说,可以构成2n 个最小项。 2.最小项的编号 最小项通常用符号m i 表示,i 是最小项的编号,是一个十进制数。确定i 的方法是:首先将最小项中的变量按顺序A 、B 、C 、D … 排列好,然后将最小项中的原变量用1表示,反变量用0表示,这时最小项表示的二进制数对应的十进制数就是该最小项的编号。例如,对三变量的最小项来说,ABC 的编号是7符号用m 7表示,C B A 的编号是5符号用m 5表示。下表为3变量最小项对应表。 3变量全部最小项的真值表 3.最小项表达式 如果一个逻辑函数表达式是由最小项构成的与或式,则这种表达式称为逻辑函数的最小项表达式,也叫标准与或式。例如:ABCD D ABC D BC A F ++=是一个四变量的最小项表达式。对一个最小项表达式可以采用简写的方式,例如

()()∑=++=++=7,5,2,,752m m m m ABC C B A C B A C B A F 要写出一个逻辑函数的最小项表达式,可以有多种方法,但最简单的方法是先给出逻辑函数的真值表,将真值表中能使逻辑函数取值为 1的各个最小项相或就可以了。 例:已知三变量逻辑函数:F =AB +BC +AC ,写出F 的最小项表达式。 解:首先画出F 的真值表,将表中能使F 为1的最小项相或可得下式 ABC C AB C B A BC A F +++=()∑=7,6,5,3m 4.最小项的性质: ①任意一个最小项,只有一组变量取值使其值为1,而其余各项的取值均使它的值为0。 ②不同的最小项,使它的值为1 的那组变量取值也不同。 ③对于变量的任一且取值,任意两个不同的最小项的乘积必为0。 ④全部最小项的和必为1。二、表示最小项的卡诺图 逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表示,利用卡诺图来化简逻辑函数。 1.相邻最小项 定义:如果两个最小项中只有一个变量为互反变量,其余变量均相同,则这样的两个最小项为逻辑相邻,并把它们称为相邻最小项,简称相邻项。 2.最小项的卡诺图表示 卡诺图的构成:将逻辑函数真值表中的最小项重新排列成矩阵形式,并且使矩阵的横方向和纵方向的逻辑变量的取值按照格雷码的顺序排列,这样构成的图形就是卡诺图。下图为各不同变量的卡诺图。 图6.33二变量卡诺图 00011110m AB m AB 1m 03m AB AB 4A (a) B 1 3 2 AB (b) 0m ABC m ABC 1m 3m ABC ABC 265m ABC 74ABC m m m ABC ABC 0(a) (b) 1324 5 7 6 10 01 11 00 BC A 01 B C A

函数及其表示方法教案

函数及其表示方法 一、目标认知 学习目标: (1)会用集合与对应的语言刻画函数;会求一些简单函数的定义域和值域,初步掌握换元法的简单运用. (2)能正确认识和使用函数的三种表示法:解析法,列表法和图象法.了解每种方法的优点.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数; (3)求简单分段函数的解析式;了解分段函数及其简单应用. 重点: 函数概念的理解,函数关系的三种表示方法.分段函数解析式的求法. 难点: 对函数符号)(x f y =的理解;对于具体问题能灵活运用这三种表示方法中的某种进行分析,什么才算“恰当”?分段函数解析式的求法. 二、知识要点梳理 知识点一、函数的概念 1.函数的定义 设A 、B 是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数.记作:)(x f y =,x A . 其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x A}叫做函数的值域. 2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 ①构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全—致,即称这两个函数相等(或为同一函数); ②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全—致,而与表示自变量和函数值的字母无关. 3.区间的概念 (1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间; (2)无穷区间; (3)区间的数轴表示. 区间表示: {x|a ≤x ≤b}=[a ,b]; ; ; .

多变量逻辑函数化简方法的技巧探讨和研究

多变量逻辑函数化简方法的技巧探讨和研究 数字电路中经常会遇到多变量逻辑函数,卡诺图化简方法是我们经常用的一种直观、简单的方法。在此主要针对多变量逻辑函数的卡诺图化简方法进行分析探讨,起到一个抛砖引玉的作用,也为了让卡诺图化简方法能够得到更加广泛的运用。 标签:逻辑函数化简;多变量逻辑函数;方法技巧探究 在数字逻辑电路的分析和设计过程中,对于逻辑函数的化简是非常重要的一个环节。在数字逻辑电路的分析和设计过程中,对于逻辑函数的化简是非常重要的一个环节。一般逻辑函数的化简方法有三种,分别是代数化简法,卡诺图化简法和列表化简法。代数化简法不受变量数目的限定,但技巧性强;卡诺图化简法比较简单、直观,但由于它的化简是基于卡诺图来进行化简的,卡诺图的方格数由逻辑函数的变量来决定,这就限制了卡诺图的应用,特别是当逻辑函数的变量增加到5个或5个以上时,卡诺图化简法就显得比较繁琐;列表化简法规律性较强,对于变量数较多的函数,化简的工作量也十分大,一般适用于计算机处理。由此看来,选取一种合适的方法来化简多变量逻辑函数对数字逻辑电路的设计和研究具有非常重要的意义。 一、卡诺图化简和代数法化简的特点 在数字电路的设计工作中,电路的整体稳定性受到了逻辑函数表达式复杂程度、市场竞争力及成本高低的直接影响。具备复杂逻辑函数表达式的实际电路一般都是成本比较高,但是稳定性却比较差市场的整体竞争力也不是很强。所以在数字电路整体的设计工作中化简逻辑函数始终是一项非常重要的工作。目前在业界对待逻辑函数主要用的就是代数法化简和卡诺图法化简,前者要求在使用的时候必须对公式记忆非常清楚以及对公式的运用技巧也非常的熟练,并且在化简之后能否真正的实现最简还需要具备一定的判断力。而后者卡诺图化简法却相对来说显得非常直观、简洁,在现实中也得到了非常广泛的运用【1】。 从某种意义上来说卡诺图实际上就是一种真值表的变形,一个多变量逻辑函数的真值表有多少行那么对应的卡诺图就有多少个方格。但是又有不同之处,真值表中的最小项一般都是按照二进制的加法排列的,而在卡诺图中的每一项却是按照相邻性的特点排列的。用卡诺图在合并最小项的时候一般也需要注意找出所有的相邻的最小项,通常都是通过画圈的方式,这样就保障了逻辑函数化简到最简;在这个过程中也应该尽量的将圈画的尽可能的大,这样就会消去更多的变量;同时圈的个数要尽可能的少,避免后面化简后的逻辑函数与项变多;同时不能漏下取值为1的所有最小项。 代数化简法主要运用逻辑代数的公理、定理和规则对逻辑函数进行化简,因此不管逻辑函数的变量有多少,都可以使用代数化简法。尽管代数化简法灵活性比较强,但也有一些规律可寻,比如常用的就是并项法、吸收法、消去法以及配

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