【数字电路】Boolean 代数
# 定义
布尔代数 (B,∧,∨,¬,0,1)(B, \land, \lor, \lnot, 0, 1)(B,∧,∨,¬,0,1) 是定义在集合 B={0,1}B = \{0, 1\}B={0,1} 上的代数结构
其带有一个一元运算 NOT 以及两个二元运算 AND 和 OR
通常记运算为
a∧ba \land ba∧b 表示 aaa AND bbb
a∨ba \lor ba∨b 表示 aaa OR bbb
a‾\overline aa 表示 NOT aaa
且运算满足以下条件
BBB...
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【数字电路】逻辑函数
# 逻辑函数
设有 nnn 个 Boolean 变量 x1,x2,…,xnx_1, x_2, \ldots, x_nx1,x2,…,xn,则一个 逻辑函数 是一个映射
f:Bn→Bf: B^n \to B
f:Bn→B
即,对于 nnn 个二值输入,其返回一个二值输出
逻辑函数可以用多种方式等价表达,将在接下来讲解
Boolean 代数表达式
真值表
极大项与极小项组合
Karnaugh 图
显然,对于 nnn 个变量的逻辑函数,其可能的输入组合数为 2n2^n2n,这意味着其真值表有 2n2^n2n...
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【数字电路】顺序逻辑电路
逻辑电路主要分为两类
组合逻辑电路:输出仅与当前输入有关
顺序逻辑电路:输出与当前输入及历史状态有关
# 顺序逻辑电路
顺序逻辑电路中,离散的时间点也会影响输出结果
通常记时间点
s=s(0)s=s^{(0)}s=s(0) 为当前时间点
s(k)s^{(k)}s(k) 为当前时间起的第 kkk 个时间点,可以为负数
时钟 (Clock) 是一种特殊的输入信号,其在各个时间点交替变化
通过时钟信号,可以使顺序逻辑电路在各个时间点同步工作
要研究顺序逻辑电路,首先需要学习状态迁移
由于状态实际上由历史输入决定,所以可以将某个时间点 s(k)s^{(k)}s(k) 的状态...
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