Некоторые логические функции и реализующие их логические элементы

Логическое сложение (дизъюнкция). Логическая функция у является логической суммой (дизъюнкцией) переменных y =f(х₁, х₂,..., х_n), если она равна 1 в тех наборах, на которых хотя бы одна независимая переменная равна 1, и равна 0 в остальных набо­рах. Пример функции у, являющейся логической суммой двух переменных х₁ и х₂, приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Таблица 1.3

Логическое сложение двух переменных принято обозначать следующим образом: y = х₁ Ú х₂, а логическое сложение n переменных

y = x ₁Ú х₂ Ú …Ú х_n (2)

Схема, с помощью которой из входных переменных х₁, х₂,..., х_n образуется их логическая сумма, называется логическим эле­ментом ИЛИ. Графическое обозначение этого элемента при двух входных переменных приведено на рисунке 1.la.

Логическое умножение (конъюнкция). Логическая функция у является логическим произведением (конъюнкцией) переменных

x₁, х₂,..., х_n, если она равна 1 только на тех наборах, на которых все переменные одновременно равны 1. Пример функции у, явля­ющейся логическим произведением двух переменных х₁ и х₂, при­веден в таблице 3.

Логическое умножение двух переменных будем обозначать так же, как обозначают обычное алгебраическое умножение y = x1 L x2. Для n переменных можно записать:

Y=х₁ L x₂ L…L x_n (1.3)

Рисунок 1.1

Схема, с помощью которой из входных переменных х₁, х₂,..., х_n образуется их логическое произведение у, называется логиче­ским элементом И. Графическое обозначение этого элемента при двух входных переменных приведено на рисунке 1.1б.

Логическое отрицание (инверсия). Логическая функция у яв­ляется логическим отрицанием переменной х, если ее значение противоположно значению переменной х. Функция у, являющаяся отрицанием переменной х, приведена в таблице 1.4. Логическое отрицание принято обозначать Таблица 1.4.

. Схема, с помо­щью которой реализуется логическое отрицание, называется логи­ческим элементом НЕ. Графическое обозначение этого элемента приведено на рисунке 1.lв.

При построении современных цифровых устройств нашли ши­рокое применение некоторые логические функции, являющиеся простыми комбинациями рассмотренных.

Логическое сложение с отрицанием (стрелка Пирса). Логиче­ская функция у является логической суммой с отрицанием незави­симых переменных х₁, х₂,..., х_n, если она равна 0 на тех наборах, на которых хотя бы одна переменная равна 1. Пример указанной функции при двух переменных приведен в таблице 1.5.

Логическое сложение с отрицанием обозначается . Иногда в литературе пользуются обозначением y=х₁+х₂. В дальнейшем будем использовать первое обозначение. Для функции n переменных можно записать:

Схема, реализующая функцию «логическое сложение с отрица­нием», называется логическим элементом ИЛИ-НЕ (элементом Пирса). Графическое обозначение элемента при двух переменных приведено на рисунке 1.1г.

Логическое умножение с отрицанием (штрих Шеффера). Ло­гическая функция у является логическим произведением с отрицанием

Таблица 1.5 Таблица 1.6

независимых переменных х₁, х₂,..., х_n, если она равна 1 толь­ко на тех наборах, на которых хотя бы одна переменная равна 0. Пример функции у, являющейся логическим произведением с от­рицанием двух переменных, приведен в таблице 1.6.

Логическое умножение с отрицанием для двух переменных будем обозначать . Иногда в литературе встречается обозна­чение . Для реализации функции «логическое умножение с отрицани­ем» используется логический элемент, называемый элементом И-НЕ (элементом Шеффера). Его графическое обозначение при­ведено на рисунке 1.1д.