2014年5月29日 星期四

Boolean Theorems & DeMorgan's Theorem

基本定理加法運算乘法運算
對偶定理A+0=AA.1=A
吸收定理A+1=1A.0=0
全等定理A+A=AA.A=A
補數定理A+A1.gif (144 bytes) =1A. A1.gif (144 bytes) =0
自補定理A2.gif (148 bytes)=A

 布林代數是處理數位邏輯的代數運算式,布林定理(Boolean Theorems)就是根據邏輯運算原理整理而得的布林恆等式。我們可利用這些布林恆等式來化簡複雜的布林代數運算式,而得到簡化的邏輯關係。表3.3.1是單變數的布林恆等是,表3.3.2則是多變數的布林恆等式。

1.對偶定理( Duality Theorem):加法對偶定理是一變數(A)與0執行邏輯加法(OR)運算,其運算結果都等於原來值(A)。乘法對偶定理是一變數(A)與1執行邏輯乘法(AND)運算,其運算結果都等於原來值(A)。
2.
吸收定理(Absorbtive Theorem):加法吸收定理是一變數(A)與1執行邏輯加法(OR)運算其運算結果都等於1。乘法吸收定理是一變數(A)與0執行邏輯乘法(AND)運算,其運算結果都等於0。
3.
全等定理(Equal Theorem):加法全等定理是一變數(A)與其本身執行邏輯加法(OR)運算,其運算結果都等於原來值(A)。同理,乘法全等定理是一變數(A)與其本身執行邏輯乘法(AND)運算,其運算結果都等於原來值(A)。
4.補數定理(Complementary Theorem):加法補數定理是一變數(A)與反函數(A1.gif (144 bytes))執行邏輯加法(OR)運算,其運算結果都等於1。同理,乘法補數定理是一變數(A)與反函數(A1.gif (144 bytes))執行邏輯乘法(AND)運算,其運算結果都等於0。

5.

  • 自補定理(Involution Theorem):自補定理是一變數(A)經二次邏輯補數運算(NOT)後,其運算結果等於原來值(A)。


  • 布林代數定律與多變數定理
    1.結合律
    (Associative laws):是指三個變數(A、B、C)在執行三變數邏輯加法或乘法運算時,可先執行其中二變數的邏輯加法(A+B或B+C或A+C)或乘法(AB或BC或AC)後,其結果在與另一變數(C或A或B)執行邏輯加法或乘法運算,且執行結果與直接執行三變數的邏輯加法或乘法運算相同。
      2.交換律(Commutative laws):交換律是指二個變數(A、B)在執行邏輯加法(OR)運算或邏輯乘法(AND)運算時,這二個變數(A、B)的先後順序並不影響執行的結果

      3.
      分配律(Distributive laws):加法分配律是指一變數(A)與多變數的積項(BC)之和(A+BC),可以被展開為和項之積((A+B)(A+C))。乘法分配律是指一個變數(A)與多個變數和項(B+C)之積(A(B+C)),可以被展開為積項之和(AB+AC)。一般代數具有乘法分配律,而布林代數則具有加法分配律與乘法分配律。

      4.
      消去律(Elimination laws):加法消去律是指一變數(A)與含有該變數的多項變數積項(AB)之和(A+AB)等於該變數值(A)。乘法消去律是指一個變數(A)與含有該變數的多變數和項(A+B)之積A(A+B)等於該變數值(A)。5.
      狄摩根定理
      (Demorgan’s Theorems):狄摩根是偉大的邏輯學家和數學家,他提出布林代數中二個重要的定理;第一定理是和的補數(E2.gif (232 bytes))等於補數的積(E13.gif (247 bytes)),第二定理是積(E14.gif (213 bytes))的補數等於補數的和(E15.gif (230 bytes))。狄摩根定理不只適用於二變數,同時它也適用於多變數。
      真
      值
      表
      狄摩根第一定理
      ABE2.gif (232 bytes)A.gif (148 bytes)B.gif (158 bytes)E13.gif (247 bytes)
      001111
      010100
      100010
      110000
      狄摩根第二定理
      ABE14.gif (213 bytes)A.gif (148 bytes)B.gif (158 bytes)E15.gif (230 bytes)
      001111
      011101
      101011
      110000

       資料來源
      http://content.edu.tw/vocation/control/tp_nh/control/tp_nh/logic/ch3/p3.htm