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(ABC)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+BB+CA+C)或乘法(ABBCAC)後,其結果在與另一變數(CAB)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(AB)在執行邏輯加法(OR)運算或邏輯乘法(AND)運算時,這二個變數(AB)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。


      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


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