28
3. Булова алгебра 3 БУЛОВА АЛГЕБРА Буловата алгебра, позната како математика на дигиталните системи е развиена во 40-тите години од 19 век страна на англискиот математичар Жорж Бул (George Boole, 1815-1864). Работата на Бул, како и работата на Лајбниц врз бинарниот броен сисtем, не била посебно забележана се до 30-тите години од минатиот век кога Шенон (Claude Elwood Shannon, 1916- 2001 ) ги применил нејзините резултати кај т.н. прекинувачки кола. Во ова поглавје ние ќе се ограничиме на дво-елементната Булова алгебра, која се јавува само како специјален случај, или дел, од алгебрата на Бул. Заради едноставност, меѓутоа, ние ќе го именуваме овој дел, едноставно, со Булова алгебра, како што е вообичаено во техничката литература. 3.1 Дефиниции Буловата алгебра, значи, претставува множество од два елементи, 0 и 1. врз кое се дефинирани две бинарни операции наречени собирање и множење и една унарна операција наречена комплементирање. Елементите на Буловата алгебра обично се означуваат со 0 и 1. За операцијата собирање важат следниве правила 0+0 = 0: 0+1 = 1+0 = 1 1+1 = 1 (3-1) Операцијата множење е определена со релациите: 0 0 = 0 1 0 = 0 1 = 0 1 1=1 (3-2) Комплементирањето е дефинирано како што следува: ¯ 0 = 1 ¯ 1 = 0 (3-3) Булова варијабла e величина која може да прими вредности 0 или 1 и која ги задоволува правилата (3-1), (3-2) и (3-3). 28

Булова Алгебра

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Булова алгебра по премдметот "Принципи на логички дизајн"

Citation preview

3

3. 3 , 40- 19 (George Boole, 1815-1864). , t, 30- (Claude Elwood Shannon, 1916-2001 ) .. . - , , , . , , , , , . 3.1 , , , 0 1. . 0 1. 0+0 = 0:0+1 = 1+0 = 11+1 = 1(3-1) :

= 0

= = 0

(3-2) :

= 1

= (3-3) e 0 1 (3-1), (3-2) (3-3). , A, B, C, .a . :

(3-4) . , . , , , , .., .

, . , (3-4), : , , . , 3 , . (3-4) :

, 3-1. , . 3-1 3-4. ( o , , en - . .)ABA+B

000

011

101

111

3-1

3-2

(3-.5)ABAB

000

010

100

111

3-2

, . , . , , , , .., .

, . , 8. 3-3. , ,

. , ABCABAB+C

00000

00101

01000

01101

10000

10101

11011

11111

3-3

. .

01

10

3-4

3.1.1

3.1.2 . . .3.1.3 :

, . . , . 3.1.4 .:

00011

10101

3.1.5 .

3.2

, , , .., , . . . , , , .

(3-6)

. 3-5.ABCA+BA+C(A+B)(A+C)BCA+BC

00000000

00101000

01010000

01111111

10011101

10111101

11011101

11111111

3-5 (3-6)

3.2.1

()

()

()

()3.3 (AND), (OR) (NOT) - , , , (OR), (AND) (NOT).

, , ( . true) ( . false). , .

, ..,. . , .., , , .., ; , .., ; , .., . , , , : . , 3-6.AB

FFF

FTT

TFT

TTT

3-6

, D=A B (D=A AND B), .., . D A B , ... 3-7AB

FFF

FTF

TFF

TTT

3-7

, = (). . ( , = , , = . A

FT

TF

3-8

, , , . F 0, 1 , . , , . , . , . :

, A B", A B" . .

, B", B", .

. . : . : . D , A, B C , , :

3-3: 1 , 0 , D . , A , B , , , D .3.3.1

T () F (), .. A, B C ()T, F, T()F, T, T()T, T, F 3.3.2

, A, B, C D () T, F, T, F (a) T, T, F, F(b) F, T, F, T(c) F, F, T, T: () F;() T;() T;() T 3.3.3 C : , A: ,B: () C - A B ;- A B .() C , () C , .

()AB

000

011

101

110

3.4 , 0- 1- , . , .

=1

3-10

, 3-10, , ,

(3-7)

(3-8) (3-7) . (3-8). (3-7) (3-8) (3-7). :

(3-9)

(3-10), , (39), (3-10) . 3-10, - - . .

(3-11)

(3-12) (Augustus De Morgan (1806-1871)). (3-11) 3-11, (3-12) 3-12. , , .

001111

011000

100100

110000

3-11

001111

011011

100111

110000

3-12

3.5 . . . ( 3-10 ), . , , , . :

1()

1() , 3-13. .

0011010100010001

3-13

2()

2()

00001111001100110101010100010001000000110000000100000001

3-14

3-14, .

2() 2() , , . . , , . :

3()

3() . , , , . 3() 3-5. 3() , 3() , . , :

4()

4()

5()

5()

6()

6()

7()

7()(3-13)

,

8()

8()(3-14) 8()! : (I) , (II) . (I) :

(3-15) :

(3-16) (3-15) (3-16) 8() (I). (II), ,

,

(3-17), , , ,

(3-18) (3-17) (3-18) 8() (II). .3.5.1 :

()

()

()

() ()

00110101110001000111011110001000

3.5.2 3.5.1 () , , , , ,

3.5.3

3.6 . . . , , . , 2x8=16 :

9()

9()(3-19) : , ,

9() . 9():

. :

, :

:

10()

10()(3-20) 10()

3()

7()

5() 10() 10(), 10(). . , :

3()

7()

5() :

11()

11()(3-21) 11() :

, :

12()

12()(3-22)

( 12(), , 12() ). 12 () :

9(). 12() :

9().

. , . , , .3.6.1 , , :

()

()

()

()

()

()

()

() ()

8()( )

10()

7()

= 1 4()3.7 ( 3-15) . , a . , . : (normally opened), 3-15(a) (normally closed), 3-15(). 1 2 . . , , 1 2 , .

3-15 () ()

1 1 2 0 , 1 0 . , , ,

3-16 . () , (), . , 3-16(), , 1 2 . , 3-16(), , 1 2 . , , ,

3-16

() ()

(3-23)

(3-24) , , .., , . , .

3-17

, 3-17

(3-25)

.., .

3-18

3-18

3.7.1

3.7.2

.

3.8 :() () .

(3-26) 4 , . , :

(3-27)

:

(3-28) 5 . - , :

(3-29)

, , . , , . (3-27), (3-29) , (3-27) (3-29) . , , . , ., :

(3-30)

, . . . . , :

, , :

(3-31)

(3-31), , (standard sum of products). .

1. 1 , 1. Z 1 , 1. 1, 0. , 0 . ( / 1, 0.)

3-19 (3-30) . 1 . ! , . 1 ( 1 0 ). 1

00001111001100110101010101001111

3-19

, (standard product of sums), , .

, . , .

(3-32)

. , ..,:

(3-33)

, , . ( !)

(3-34),

(3-35)

, , :

(3-36)

, , . .

1 0. (3-36) 0 / 0. , 0 / 0. ( 0, 1). 0, 1. 3-19 , . 0. : , . ( 0 1 ). 0. 3.8.1() 5 ?

() 01000, 01011, 10001, :

()

() , ,

3.8.2 1 0, 0, 1 0, 1, 1 1, 0, 1, , 0 .3.8.3 .

: 0 000, 010, 100, 110, 111,

3.8.4 () ()

()

()3.9

, , . , 3-19 0. 3, - 4. , 0, 1. : 0, 1. , . i- , i- . , , , . () . , , 3-19, :

.3.9.1 () ()

. () , ()

001101011001

:

()

()

()

()

34

35

1

2

1

2

(a)

()

1

2

1

()

2

()

DC

1

D

C

2

DC

1

2

A

B