布尔代数定律和规则17 Mar 2025 | 6 分钟阅读 在简化布尔表达式时,布尔代数的定律和规则起着重要作用。在理解这些布尔代数的定律和规则之前,请先理解布尔运算的加法和乘法概念。 布尔加法布尔代数的加法运算类似于或(OR)运算。在数字电路中,OR运算用于计算和项,而不使用AND运算。 A + B、A + B'、A + B + C' 和 A' + B + + D' 是一些“和项”的示例。当一个或多个文字为真时,和项的值为真;当所有文字都为假时,和项的值为假。 布尔乘法布尔代数的乘法运算类似于与(AND)运算。在数字电路中,AND运算用于计算乘积,而不使用OR运算。 AB、AB、ABC 和 ABCD 是一些乘积项的示例。当所有文字都为真时,乘积项的值为真;当任何一个文字为假时,乘积项的值为假。 布尔代数定律布尔代数有以下定律: 交换律此定律指出,我们使用变量的顺序无关紧要。这意味着变量的顺序不影响结果。在布尔代数中,OR运算和加法运算是相似的。在下图中,OR门显示输入变量的顺序完全无关紧要。 对于两个变量,加法的交换律写为: A+B = B+A ![]() 对于两个变量,乘法的交换律写为: A.B = B.A ![]() 结合律此定律指出,当变量优先级相同时,运算可以按任何顺序进行。例如 '*' 和 '/' 具有相同的优先级。在下图中,结合律应用于 2 输入 OR 门。 对于三个变量,加法的结合律写为: A + (B + C) = (A + B) + C ![]() 对于三个变量,乘法的结合律写为: A(BC) = (AB)C 根据此定律,当对两个或多个变量进行 AND 运算时,变量的组合顺序无关紧要。在下图中,结合律应用于 2 输入 AND 门。 ![]() 分配律根据此定律,如果我们对两个或多个变量执行 OR 运算,然后将结果与单个变量执行 AND 运算,则结果将类似于将该单个变量与每个变量执行 AND 运算,然后将该乘积执行 OR 运算。此定律解释了因式分解的过程。 对于三个变量,分配律写为: A(B + C) = AB + AC ![]() 布尔代数规则布尔代数有以下规则,主要用于操作和简化布尔表达式。这些规则在简化布尔表达式中起着重要作用。
规则 1: A + 0 = A假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与 0 执行 OR 运算时,结果将与输入变量相同。因此,如果变量值为 1,则结果为 1;如果变量值为 0,则结果为 0。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 2: (A + 1) = 1假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与 1 执行 OR 运算时,结果将始终为 1。因此,如果变量值是 1 或 0,则结果将始终为 1。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 3: (A.0) = 0假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与 0 执行 AND 运算时,结果将始终为 0。此规则指出,输入变量与 0 进行 AND 运算的结果始终为 0。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 4: (A.1) = A假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与 1 执行 AND 运算时,结果将始终等于输入变量。此规则指出,输入变量与 1 进行 AND 运算的结果始终等于输入变量。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 5: (A + A) = A假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与同一变量执行 OR 运算时,结果将始终等于输入变量。此规则指出,输入变量与其自身进行 OR 运算的结果始终等于输入变量。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 6: (A + A') = 1假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与该变量的补码执行 OR 运算时,结果将始终等于 1。此规则指出,变量与其补码进行 OR 运算的结果始终为 1。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 7: (A.A) = A假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与同一变量执行 AND 运算时,结果将始终等于该变量本身。此规则指出,变量与其自身进行 AND 运算的结果始终等于输入变量。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 8: (A.A') = 0假设;我们有一个输入变量 A,其值是 0 或 1。当我们与该变量的补码执行 AND 运算时,结果将始终等于 0。此规则指出,变量与其补码进行 AND 运算的结果始终为 0。从图上看,此规则可定义为: ![]() 规则 9: A = (A')'此规则指出,如果我们对变量执行双重取反(两次补码),结果将与原始变量相同。因此,当我们对变量 A 取反时,结果为 A'。进一步,如果我们再次对 A' 取反,我们将得到 A,即原始变量。 ![]() 规则 10: (A + AB) = A我们可以使用规则 2、规则 4 和分配律来证明此规则,如下所示: A + AB = A(1 + B) 提取公因式(分配律) A + AB = A.1 规则 2:(1 + B)= 1 A + AB = A 规则 4:A .1 = A ![]() 规则 11: A + AB = A + B我们可以使用上述规则来证明此规则,如下所示: A + AB = (A + AB)+ AB 规则 10:A = A + AB A+AB= (AA + AB)+ AB 规则 7:A = AA A+AB=AA +AB +AA +AB 规则 8:添加 AA = 0 A+AB= (A + A)(A + B) 提取公因式 A+AB= 1.(A + B) 规则 6:A + A = 1 A+AB=A + B 规则 4:去掉 1 ![]() 规则 12: (A + B)(A + C) = A + BC我们可以使用上述规则来证明此规则,如下所示: (A + B)(A + C)= AA + AC + AB + BC 分配律 (A + B)(A + C)= A + AC + AB + BC 规则 7:AA = A (A + B)(A + C)= A( 1 + C)+ AB + BC 规则 2:1 + C = 1 (A + B)(A + C)= A.1 + AB + BC 提取公因式(分配律) (A + B)(A + C)= A(1 + B)+ BC 规则 2:1 + B = 1 (A + B)(A + C)= A.1 + BC 规则 4:A .1 = A (A + B)(A + C)= A + BC ![]() 下一个主题逻辑门 |
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