二值逻辑变量与基本逻辑运算

简介: 二值逻辑变量与基本逻辑运算

二值逻辑的简单介绍

注意:这一部分基本是八股文,可以简单看一下,留个印象,看不懂没关系。

逻辑运算的概念

当0和1表示逻辑状态时,两个二进制刷按照某种指定的因果关系进行的运算叫做逻辑运算。逻辑运算和算数运算完全不同,他所使用的数学工具是逻辑代数(又称为布尔代数,和C语言中的bool是一个意思,只有真或者假两种状态)。


逻辑代数和普通代数

共同点

与普通代数一样,他由逻辑变量逻辑运算组成。变量可以用A、B、C等字母组成。(可以理解为设未知数为A、B、C)


不同点

不同在于,在普通代数中,变量的取值可以是任意的。(变量A可以是2,可以是5,也可以是100)而在逻辑代数中,逻辑变量只有两个可取的值,即为0和1,因而称为二值逻辑变量。注意,这里的0和1并不表示数量的大小,而是表示完全对立的逻辑状态,就像是真和假的对立。


真值表

输入逻辑变量所有取值的组合与其对应的输出逻辑函数构成的表格,叫做真值表


三种基本逻辑运算

这部分才是重点,讲人话。

在逻辑代数中,有与、或、非三种基本逻辑运算。


与运算

运算可以理解为日常生活中的“并且”,A与B可以说成是A并且B,就是说A或者B中有一个是假的,那么结果就是假的。和C语言中的“&”是一样的,即为有0出0。真值表如下


运算的逻辑表达式

式中的“•”表示A、B的运算,也称为逻辑乘。在不致引起混淆的前提下,乘号“•”被忽略。(写成L=AB)

实现运算的逻辑电路称为与门。逻辑符号如下,其中图b为特异性符号,图c为矩形符号,他们都可以表示与门。一般采用图b 的方式表示。

或运算

运算可以理解为日常生活中的“或者”,A与B可以说成是A或者B,就是说A或者B中有一个是真的,那么结果就是真的。和C语言中的“|”是一样的,即为有1出1。真值表如下

运算的逻辑表达式为

式中符号“+”表示A、B的运算。这个不能被忽略!

实现运算的逻辑电路称为或门。逻辑符号如下,其中图b为特异性符号,图c为矩形符号,他们都可以表示或门。一般采用图b 的方式表示。


非运算

运算可以理解为日常生活中的“相反”,A的非可以说成是A的相反。你如果是真的,非之后就是假的了。你如果是假的,非之后就是真的了。和C语言中的“~”是一样的。真值表如下

非逻辑表达式为

式中字母A上方的短线“-”表示运算。在逻辑运算中,通常将A称为原变量。 而将称为反变量非变量

实现运算的电路称为非门,或者称为反相器。逻辑符号如下,其中图b为特异性符号,图c为矩形符号,他们都可以表示非门。一般采用图b 的方式表示。

常用的复合逻辑运算

在实际逻辑运算中,除了与、或、非三种基本逻辑运算以外,还常使用他们的组合逻辑运算,例如与非或非异或同或

与非运算

与非运算就是运算和运算的组合。他们的特点就是,有0出1。真值表如下

与非的逻辑表达式:

逻辑符号如下,其中图a为特异性符号,图b为矩形符号,他们都可以表示与非。一般采用图a的方式表示。

或非运算

或非运算就是运算和运算的组合。他们的特点就是,有1出0。真值表如下

或非的逻辑表达式:

逻辑符号如下,其中图a为特异性符号,图b为矩形符号,他们都可以表示或非。一般采用图a的方式表示。

异或运算

异或运算特点就是,当A和B状态不同是为1,状态相同时为0。真值表如下

异或的逻辑表达式:

逻辑符号如下,其中图a为特异性符号,图b为矩形符号,他们都可以表示异或。一般采用图a的方式表示。

同或运算

同或与异或的逻辑恰好相反,运算特点就是,当A和B状态相同是为1,状态不同时为0。真值表如下

同或的逻辑表达式:

逻辑符号如下,其中图a为特异性符号,图b为矩形符号,他们都可以表示同或。一般采用图a的方式表示。


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