实用电子学/逻辑/布尔恒等式
外观
有几个定律可以用来简化或修改布尔表达式。此页面将解释它们,此页面 将列出它们以便于参考。
公理是被认为是显而易见的命题,因此不需要被证明 - 事实上它们不能被证明,因为它们被定义为是通过代数结构为真。它们通过定义两个值 1 和 0 以及三个运算符 AND、OR、FLO 和 NOT,构成了布尔代数的其余部分的基础。
公理 | 公理对偶 | |
---|---|---|
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
5 |
德摩根定律是用于分组或取消分组逻辑语句的非常强大的工具。它基本上表明逻辑函数 AND 或 OR 可以用另一个替换,前提是对等式进行某些更改。它通常表示为两个不同的恒等式。第一个是以下内容
一开始,可能不清楚如何找到这个结果,但是如果你看一下左边的第一个维恩图,就很清楚了。想象一个名为 X 的变量,它由以下定义
这意味着 X 不在组 A 或 B 中,因此它必须在蓝色区域。现在,这等同于说 X 不在 A 中并且不在 B 中。这意味着我们也可以将 X 定义为
这也可以通过绘制真值表来看到:从表的每一端开始,我们可以看到这两个表给出了相同的结果
A | B | A+B | ¬(A+B) | ¬A•¬B | ¬B | ¬A | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
第二个表达式基本上相同,但交换了符号
如果我们对X再进行同样的操作,我们会发现X一定 **不** 在A **和** B中。因此,X一定在浅蓝色、深蓝色或红色区域,而不是在中心。现在我们可以说,X要么不在A中,要么不在B中,要么两者都不在。这与说X **不** 在A中 **或** **不** 在B中是一样的(使用逻辑意义上的“或”)。因此,
同样,这可以用真值表来表示
A | B | A•B | ¬(A•B) | ¬A+¬B | ¬B | ¬A | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
记住上面给出的定律的一个简单方法是:**“分割线条,改变符号”。** 通过这两个规则,可以证明任何逻辑语句都可以通过以下方法改变
- 对表达式中的所有项取反
- 将所有AND改为OR,将所有OR改为AND
- 对结果取反