Построение логических схем выражений на примерах

Запишите логическую функцию, соответствующую функциональной схеме

Примеры решения задач “Логические основы работы компьютера”

Дана логическая функция: F (А,В) = ¬ (А / В). Постройте соответствующую ей функциональную схему.

Функциональная схема будет содержать 2 входа А и В. Рассмотрим логическое выражение и определим порядок действий в нем:

1) первым выполняется логическое умножение А / В, следовательно, сигналы с входов А и В подаются на конъюнктор;

2) далее выполняется логическое отрицание ¬(А / В), следовательно, сигнал, полученный на выходе из конъюнктора должен быть инвертирован, т.е. подан на инвертор.

Выход инвертора является выходом функциональной схемы.

Изобразим схему, следуя данным действиям:

Определите логическую функцию, соответствующую заданной функциональной схеме:

Решение:

Функциональная схема содержит 2 входа А и В. Вход А инвертирован и его выход является входом дизъюнктора. Вход В подает сигнал на дизъюнктор. Выход дизъюнктора является выходом функциональной схемы.

Итак, последовательность действий:

1) ¬A – сигнал входа А инвертирован;

2) ¬A / B – на дизъюнктор подают инвертированный сигнал входа А и нормальный входа В.

Выход дизъюнктора является выходом функциональной схемы. Следовательно, логическая функция F –это функция двух переменных А и В и имеет вид:

Постройте логическую схему, соответствующую логическому выражению и найдите значение логического выражения: F=A/B/ ¬C, если А=1, В=1, С=1.

Значение логического выражения – 1

Постройте логическую схему, соответствующую логическому выражению и найдите значение логического выражения: F= ¬(A/B/C),если А=0, В=1, С=1.

Сигнал, выработанный одним логическим элементом можно подавать на вход другого логического элемента. Это дает возможность образовывать цепочки из отдельных логических элементов. На рисунке 15 показаны примеры таких цепочек.

На рисунке 15 а) элемент ИЛИ (дизъюнктор) соединен с элементом НЕ (инвертор), а на рисунке 15 б) — элемент И (конъюнктор) с элементом НЕ (инвертор). Каждую такую цепочку будем называть логическим устройством: поскольку она состоит из нескольких элементов.

Цепочку из логических элементов будем называть логическим устройством. Схемы, соответствующие таким устройствам, называют функциональными .

Составить логическую схему по функциональной формуле достаточно просто. Например, функциональная схема, изображенная на рисунке 16, имеет два входа A и B. До поступления на конъюнктор B отрицается, а затем отрицается результат логического умножения. Все это приводит нас к формуле

,

(21)

которая представляет собой структурную формулу логического устройства. Важно научиться решать и обратную задачу: по структурной формуле вычерчивать соответствующую ей функциональную схему. Усложним задачу. Пусть имеется произвольная логическая функция, требуется построить функциональную схему.

Алгоритм решения такой задачи начинается с построения таблицы истинности. Затем в таблице следует определить одну или несколько строк, с результатом равным 1. На следующем шаге необходимо выписать комбинацию входных переменных, соединенных логическим умножением. Если входная переменная в нужной нам строке имеет значение 0, то она должна войти в логическое выражение с отрицанием. Полученные таким образом конъюнкции требуется логически сложить. Далее полученную формулу нужно сократить с использованием логических законов. Рассмотрим этот алгоритм на следующем примере.

Задача 7. Начертить функциональную схему, соответствующую таблице истинности.

Рассмотрим строки, которые в столбце F(A,B) дают истину (эти строки в таблице выделены). Составим по первой строке выражение (A следует отрицать, потому что в таблице стоит 0), аналогичное выражение по третьей строке дает . Соединяем два последних выражения союзом ИЛИ , получим . Вычерчиваем по логическому выражению функциональную схему.

Еще один пример построения функциональной схемы.

Начертить функциональную схему, соответствующую таблице истинности.

Решение.

Выделяем в таблице строки, когда результатом функции является истина.

Для первой строки последней таблицы имеем.

,

(22)

для второй строки —

,

(23)

для третьей строки —

,

(24)

(24) для четвертой строки —

,

(25)

(25) и для пятой строки —

.

(26)

Соединяем выражения (22)-(26) логическим сложением. Будем иметь

.

(27)

Теперь требуется упростить (27) на основе логических законов. .

Таким образом, получили: .

(28)

Построим функциональную схему. Для этого потребуется отрицание A с последующим умножением на B, затем на C и, наконец, сложение с A. Полученная функциональная схема представлена на рисунке 18.

По заданной таблице истинности составить СДНФ или СКНФ, упростить её, если возможно. Построить функциональную схему

Источник: http://vemiru.ru/info/zapishite-logicheskuju-funkciju/

Ваш комментарий к ответу:

Источник: http://s-otvet.ru/5350964/

Как пользоваться калькулятором

1. Введите в поле логическую функцию (например, x1 ∨ x2) или её вектор (например, 10110101)
2. Укажите действия, которые необходимо выполнить с помощью переключателей
3. Укажите, требуется ли вывод решения переключателем «С решением»
4. Нажмите на кнопку «Построить»

Источник: http://programforyou.ru/calculators/postroenie-tablitci-istinnosti-sknf-sdnf

Размеры графического полотна

ШиринаВысота

Созданную логическую схему можно сохранить в форматах docx и png (меню Действия).

По логической схеме

можно построить

СКНФ, СДНФ, полином Жегалкина,

карты Вейча-Карно

, а также минимизировать булеву функцию.

Источник: http://semestr.online/graph/logic-gate.php

Другие вопросы:

Онтонио Веселко

use the words to write questions with yet, then write answer s with just

более месяца назад

Смотреть ответПросмотров : 4Ответов : 1Картинок: 1

Васян Коваль

в аттестате содержатся следующиее оценки 3,4,5,5,4,3,4,5,3,4,3,3,4.5.Найдите средний балл.Сделайте пожалуйста Линейную программу

более месяца назад

Смотреть ответПросмотров : 6Ответов : 1

Пармезан Черница

нужно сделать упражнение по английскому языку

более месяца назад

Смотреть ответПросмотров : 4Ответов : 1Картинок: 1

Энджелл

10 предложений о себе с использованием прилагательных на английском

более месяца назад

Смотреть ответПросмотров : 3Ответов : 1

Энджелл

Дима вышел из А в В по дороге в 10км от А встретил своего приятеля Кирилл, который вышел из В одновременно с ним. Дойдя до В, Дима немедленно повернул обратно. Тоже сделал и Кирилл, дойдя до А. Приятели встретились, но уже в 12км от В . Разумеется каждый шёл с постоянной скоростью.Каково расстояни…

более месяца назад

Смотреть ответПросмотров : 3Ответов : 1

Источник: http://shkole.net/QA/11708987/

Видеоинструкция к калькулятору

Используемые символы

В качестве переменных используются буквы латинского и русского алфавитов (большие и маленькие), а также цифры, написанные после буквы (индекс переменной). Таким образом, именами переменных будут: a, x, a1, B, X, X1, Y1, A123 и так далее.

Для записи логических операций можно использоватькак обычные символы клавиатуры (*, +, !, ^, ->, =), так и символы, устоявшиеся в литературе (∧, ∨, ¬, ⊕, →, ≡). Если на вашей клавиатуре отсутствует нужный символ операции, то используйте клавиатуру калькулятора (если она не видна, нажмите «Показать клавиатуру»), в которой доступны как все логические операции, так и набор наиболее часто используемых переменных.

Для смены порядка выполнения операций используются круглые скобки ().

Обозначения логических операций

• И (AND): & • ∧ *
• ИЛИ (OR): ∨ +
• НЕ (NOT): ¬ !
• Исключающее ИЛИ (XOR): ⊕ ^
• Импликация: -> → =>
• Эквивалентность: = ~ ≡
• Штрих Шеффера: ↑ |
• Стрелка Пирса: ↓

Что умеет калькулятор

• Строить таблицу истинности по функции
• Строить таблицу истинности по двоичному вектору
• Строить совершенную конъюнктивную нормальную форму (СКНФ)
• Строить совершенную дизъюнктивную нормальную форму (СДНФ)
• Строить полином Жегалкина (методами Паскаля, треугольника, неопределённых коэффициентов)
• Определять принадлежность функции к каждому из пяти классов Поста
• Строить карту Карно
• Минимизировать ДНФ и КНФ
• Искать фиктивные переменные

Источник: http://programforyou.ru/calculators/postroenie-tablitci-istinnosti-sknf-sdnf

Булевы функции

С помощью этого калькулятора по булевой функции строится таблица истинности. Логические (функциональные) элементы {v,&, ¬} являются наиболее распространенными: в силу полноты системы любую булеву функцию (БФ) можно представить в виде суперпозиции дизъюнкции, конъюнкции и отрицания. В качестве функциональных элементов (ФЭ) можно рассматривать любые булевы функции, при этом их можно соединять друг с другом, подавая выходы одних элементов на входы других (суперпозиция БФ).
Область определения БФ E – конечное множество, поэтому БФ можно задать с помощью таблицы истинности, содержащей |E|=2n строк. Столбец значений БФ при этом представляет собой двоичное слово длиной 2n. Поэтому количество различных БФ n переменных равно 22n.

• Отрицание, ¬

  x f
  0 1
  1 0

• Конъюнкция, &

  x y f
  0 0 0
  0 1 0
  1 0 0
  1 1 1

• Дизъюнкция, v

  x y f
  0 0 0
  0 1 1
  1 0 1
  1 1 1

• Сумма по модулю 2, x⊕y

  x y f
  0 0 0
  0 1 1
  1 0 1
  1 1 0

• Стрелка Пирса, x↓y

  x y f
  0 0 1
  0 1 0
  1 0 0
  1 1 0

• Эквивалентность, x↔y

  x y f
  0 0 1
  0 1 0
  1 0 0
  1 1 1

• Импликация, x→y

  x y f
  0 0 1
  0 1 1
  1 0 0
  1 1 1

• Штрих Шеффера, x|y

  x y f
  0 0 1
  0 1 1
  1 0 1
  1 1 0

Другие БФ строятся из элементарных с помощью суперпозиций функций.

Источник: http://semestr.online/graph/logic-gate.php

Что такое таблица истинности?

Таблица истинности — это таблица, описывающая логическую функцию, а именно отражающую все значения функции при всех возможных значениях её аргументов. Таблица состоит из n+1 столбцов и 2n строк, где n — число используемых переменных. В первых n столбцах записываются всевозможные значения аргументов (переменных) функции, а в n+1-ом столбце записываются значения функции, которые она принимает на данном наборе аргументов.

Довольно часто встречается вариант таблицы, в которой число столбцов равно n + число используемых логических операций. В такой таблице также первые n столбцов заполнены наборами аргументов, а оставшиеся столбцы заполняются значениями подфункций, входящих в запись функции, что позволяет упростить расчёт конечного значения функции за счёт уже промежуточных вычислений.

Источник: http://programforyou.ru/calculators/postroenie-tablitci-istinnosti-sknf-sdnf

Список литературы

1. Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. М.,1992.
2. Бауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика. Вводный курс: Часть 2, М.: Мир, 1990.
3. Горбатов В.А. Основы дискретной математики. – М.: Высш. школа, 1986. – 312 с.
4. Минимизация булевых функций

Источник: http://semestr.online/graph/logic-gate.php

Примеры построения различных представлений логических функций

Построим совершенные дизъюнктивную и дизъюнктивную нормальные формы, а также полином Жегалкина для функции трёх переменных F = ¬ab∨¬bc∨ca

1. Построим таблицу истинности для функции

Построение совершенной дизъюнктивной нормальной формы:

Найдём наборы, на которых функция принимает истинное значение: { 0, 0, 1 } { 0, 1, 0 } { 0, 1, 1 } { 1, 0, 1 } { 1, 1, 1 }

В соответствие найденным наборам поставим элементарные конъюнкции по всем переменным, причём если переменная в наборе принимает значение 0, то она будет записана с отрицанием:

K1: { 0, 0, 1 } — ¬a¬bc
K2: { 0, 1, 0 } — ¬ab¬c
K3: { 0, 1, 1 } — ¬abc
K4: { 1, 0, 1 } — a¬bc
K5: { 1, 1, 1 } — abc

Объединим конъюнкции с помощью дизъюнкции и получим совершенную дизъюнктивную нормальную форму:

K1 ∨ K2 ∨ K3 ∨ K4 ∨ K5 = ¬a¬bc ∨ ¬ab¬c ∨ ¬abc ∨ a¬bc ∨ abc

Построение совершенной конъюнктивной нормальной формы:

Найдём наборы, на которых функция принимает ложное значение: { 0, 0, 0 } { 1, 0, 0 } { 1, 1, 0 }

В соответствие найденным наборам поставим элементарные дизъюнкции по всем переменным, причём если переменная в наборе принимает значение 1, то она будет записана с отрицанием:

D1: { 0, 0, 0 } — a∨b∨c
D2: { 1, 0, 0 } — ¬a∨b∨c
D3: { 1, 1, 0 } — ¬a∨¬b∨c

Объединим дизъюнкции с помощью конъюнкции и получим совершенную конъюнктивную нормальную форму:

D1 ∧ D2 ∧ D3 = (a∨b∨c) ∧ (¬a∨b∨c) ∧ (¬a∨¬b∨c)

Построение полинома Жегалкина:

Добавим новый столбец к таблице истинности и запишем в 1, 3, 5 и 7 строки значения из тех же строк предыдущего столбца таблицы истинности, а значения в строках 2, 4, 6 и 8 сложим по модулю два со значениями из соответственно 1, 3, 5 и 7 строк:

Добавим новый столбец к таблице истинности и запишем в 1 и 2, 5 и 6 строки значения из тех же строк предыдущего столбца таблицы истинности, а значения в строках 3 и 4, 7 и 8 сложим по модулю два со значениями из соответственно 1 и 2, 5 и 6 строк:

Добавим новый столбец к таблице истинности и запишем в 1 2, 3 и 4 строки значения из тех же строк предыдущего столбца таблицы истинности, а значения в строках 5, 6, 7 и 8 сложим по модулю два со значениями из соответственно 1, 2, 3 и 4 строк:

Окончательно получим такую таблицу:

Выпишем наборы, на которых получившийся вектор принимает единичное значение и запишем вместо единиц в наборах имена переменных, соответствующие набору (для нулевого набора следует записать единицу):

{ 0, 0, 1 } — c, { 0, 1, 0 } — b, { 0, 1, 1 } — bc, { 1, 1, 0 } — ab, { 1, 1, 1 } — abc

Объединяя полученные конъюнкции с помощью операции исключающего или, получим полином Жегалкина: c⊕b⊕bc⊕ab⊕abc

Источник: http://programforyou.ru/calculators/postroenie-tablitci-istinnosti-sknf-sdnf