通过本章的学习,读者应熟练掌握下面的逻辑电路基本知识:
(1)基本的逻辑运算有与﹑或﹑非三种,由这三种运算导出的复合运算有与非﹑或非﹑与或非﹑同或﹑异或等。这些运算是设计数字系统的基础,读者要熟练掌握其性质。
(2)逻辑代数是分析与设计逻辑电路的有效工具,逻辑代数的基本公式和常用公式是推导和化简逻辑函数的依据,熟练掌握这些公式可以大大提高逻辑运算的速度。
(3)本章的重点是化简逻辑函数,公式法化简不仅要求设计者熟练掌握和灵活应用各种公式和定理,而且要有一定的经验和技巧,方能解决复杂的逻辑运算。相比之下,卡诺图法比较直观和简单,而且易于得到最简的化简结果,但是当变量太多时,由于作图复杂,也会使卡诺图法变得复杂。一般对于四变量和四变量以下的逻辑函数,我们提倡用卡诺图法化简。
1.用逻辑代数的基本定理和常用公式证明下列等式。
(1)ABD'+AB' D'+ABC'=AD'+ABC'
(2)ACD+AC' D+A' D+BC+BC'=B+D
(3)AB+BC+CA=(A+B)(B+C)(C+A)
(4)(A+B)(A+B')(A'+B)(A'+B')=0
(5)A?B?C=A⊙B⊙C
2.写出下列函数的反函数F'。
(1)F=ABCD+A' B' C'
(2)F=[A+(B+C')']'
(3)F=B(A+CD'+E')
(4)F=(A+B' C+CE)(C+E·1)
3.写出下列函数的对偶式Fd。
(1)F=(A+B+C+D)(A'+C')
(2)F=ABC'+AD'+B' C' D'+BC
(3)F=[A'(B+C')+(C+D)']'
(4)F=(A+B')(C+AD')(B+C+D)
4.将下列函数化为积之和的标准形式。
(1)F(A,B,C)=A+B' C
(2)F(A,B,C,D)=ABC+B' D+AD'
(3)F(A,B,C)=A⊙B⊙C
(4)F(A,B,C)=(A+B')(B+C)(A'+C)
5.将下列函数化为和之积的标准形式。
(1)F(A,B,C)=(A+B')(B+C)(A'+C)
(2)F(A,B,C,D)=A' C+BC' D'+CD
(3)F(A,B,C,D)=ACD'+B
(4)F(A,B,C,D)=AB+(C+D')(A'+B+C)
6.用公式法化简下列逻辑函数。
(1)F=AB'+A' B' C
(2)F=AB'(C+D)+BC'+A' B'+A' C+BC+B' C' D'
(3)F=(A+B)(A+B+C)(A'+C)(B+C+D)
(4)F=AD+AD'+AB+A' C+BD+ACEF+B' EF+DEFG
7.用卡诺图将下列函数化简为最简与或式。
(1)F(A,B,C)=∑m(0,2,4,5)
(2)F(A,B,C)=∑m(0,2,3,5,7)
(3)F(A,B,C,D)=∑m(1,4,5 ,8,9,13)
(4)F(A,B,C,D)=∑m(2,3,4,6,7,9,10,13,14)
(5)F(A,B,C)=AB' C+A' C' D+AC'
(6)F(A,B,C,D)=AB'+BC' D'+ABD+A' BC' D
(7)F(A,B,C)=∑m(0,2,4,5)+∑d(1,3,6)
(8)F(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,3,5,6,10)+∑d(11,12,13,14)
(9)F(A,B,C,D)=∑m(3,4,11,15)+∑d(0,2,8,9,10)
8.用卡诺图将下列函数化简为最简或与式。
(1)F(A,B,C)=∏M(2,4,5,7)
(2)F(A,B,C)=∏M(0,1,3,4,6)
(3)F(A,B,C,D)=∏M(1,3,4,6,7,9,11)
(4)F(A,B,C,D)=∏M(0,2,3,5,6,7,11,13,14,15)
(5)F(A,B,C,D)=∏M(2,3,4,6,9,10,12)
(6)F(A,B,C,D)=(A+C)(B+C+D)(A+B')(C'+D')
(7)F(A,B,C,D)=∏M(1,3,4,5,8,10,11)∏d(0,6,14,15)
(8)F(A,B,C,D)=∏M(0,3,4,9,15)∏d(2,11,12,13,14)
9.化简下列多输出函数。
F1(A,B,C)=A' B'+B' C
F2(A,B,C)=AB' C+ABC'
10.用列表法化简下列函数。
F(A,B,C,D)=(A+B)C+ABD+CD