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4、逻辑代数

作者:互联网

一、逻辑代数概述

逻辑代数是分析和设计逻辑电路的基本数学工具。逻辑代数是英国数学家乔治·布尔于19世纪中叶创立的,因此也叫布尔代数。当时,这种代数纯粹是一种数学游戏,没有任何物理与现实意义。直到20世纪30年代,美国数学家香农在开关电路中找到了它的应用价值,其很快成为分析和设计开关电路的重要数学工具,故又称为开关代数。

在逻辑代数中,参与逻辑运算的变量用字母A、B....表示,称为逻辑变量。每个变量的取值不是0就是1。0和1不表示数值的大小,而是代表两种不同的逻辑状态。

每个事物总有它对立的两个方面,如:“快”的对立面就是“慢”、“大”的对立面是“小”。像这样类似的事物对立的方面称为:事物的二值性

而不同事物之间的状态,会有不同的因果关系,比如:事件A的状态可能会影响事件B的状态。比如说:一个开关的开关闭合可能会影响的灯泡的亮与灭。

最基本的逻辑关系有:与、或、非,三种逻辑关系。

事物的二值性

逻辑代数与逻辑变量

二、基本及常用的逻辑运算

1、”与“逻辑关系

1.1 概念

当决定事件的各个条件全部具备之后,事件才会发生。这样的因果关系称为”与“逻辑关系。

如:在电路中只有A和B两个开关都闭合了,灯才会亮。

与逻辑电路图

1.2 与逻辑表示真值表

如果用变量A和B分别表示决定这件事情发生的两个条件,用Y表示这件事情的结果,则A、B和Y的与逻辑关系就如表所示,用状态变量和取值可以列出表示三种基本逻辑关系的图表,称为逻辑真值表,或简称真值表。

与逻辑真值表

1.3 ”与“逻辑数学表达式描述法

当状态变量比较多时,使用真值表的列举就不方便了,这个时候就使用到了表达式的方法。

以下是与逻辑不同的数学表达式,它们都是等价的,标注蓝色的表达式是我们常用的。在逻辑代数中,我们又称逻辑与运算也叫做逻辑乘法运算。

与逻辑数学表达式

1.4 ”与“逻辑符号描述法

逻辑与的符号

2、”或“逻辑关系

2.1 概念

当决定事件的各个条件中有一个或一个以上具备之后,事件就会发生。这样的因果关系称为”或“逻辑关系。

如:在并联电路中,A和B两个开关只要有一个闭合了,灯就会亮。

或逻辑关系电路图

2.2 ”或“逻辑表示真值表

或逻辑真值表

2.3 ”或“逻辑数学表达式描述法

”或“逻辑运算,也称之为逻辑加法。

或逻辑数学表示法

2.4 ”或“逻辑符号表示法

或逻辑符号

3、 “非”逻辑关系

3.1 概念

决定事件的条件只有一个,当条件具备时,事件不会发生,条件不存在时,事件发生。这样的因果关系称为”非“逻辑关系。

如:在电路中,A开关只要闭合导致了电路短路,灯就不会亮。

非逻辑关系电路图

3.2 ”非“逻辑表示真值表

非逻辑真值表

3.3 ”非“逻辑数学表达式描述法

非逻辑表达式

3.4 ”非“逻辑符号表示法

非逻辑符号

4、波形图—逻辑运算的另一种表示法

波形图表示方法

5、逻辑运算的优先次序

逻辑运算的优先级

6、逻辑函数

逻辑函数:把“与”、“或”、“非”三种基本逻辑运算组合成逻辑表达式,并将该逻辑表达式的运算结果赋予另外一个逻辑变量。

逻辑函数

逻辑函数2

逻辑函数与逻辑电路的关系

标签:逻辑,逻辑运算,逻辑关系,真值表,代数,表达式
来源: https://www.cnblogs.com/liuyz1996/p/15345622.html