




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、If number A twos-complement =11111001 and B twos-complement=11010101 , calculate -A-B twos-complement, -A+B twos-complement and indicate whether or not overflow occurs.,Exercise before class:,If number A twos-complement =11111001 and B twos-complement=11010101 , calculate -A-B twos-complement, -A+B
2、twos-complement and indicate whether or not overflow occurs. -A-B twos-complement= 00111110 , overflow: no -A+B twos-complement= 11011100 , overflow: no ,Answer,c h a p t e r 4,Combinational Logic Design Principles,c h a p t e r 4 Switching Algebra Combinational Circuit Analysis Combinational Circui
3、t Synthesis Timing Hazards,Basic Concept (基本概念),Logic circuits are classified into two types(逻辑电路分为两大类) combinational logic circuit(组合逻辑电路) A combinational logic circuit is one whose outputs depend only on its current inputs.(任何时刻的输出仅取决与当时的输入) characteristic:no feedback circuit sequential logic circ
4、uit(时序逻辑电路) The outputs of a sequential logic circuit depend not only on the current inputs, but also on the past sequence of inputs, possibly arbitrarily far back in time.(任一时刻的输出不仅取决于当时的输入,还取决于过去的输入顺序),布尔(BooleGeorge)英国伟大的数学家、逻辑学家,1854年,他出版了思维规律的研究一书,其中完满地讨论了这个主题并奠定了现在所谓的符号逻辑的基础。用一套符号来进行逻辑演算 ,即逻辑的
5、数学化。 布尔一生共发表了50篇学术论文和两部教科书,其中主要是“论牛顿”(1835)和逻辑的数学分析,论演绎推理的演算法(1847),以他的名字命名的布尔代数今天已发展为结构极为丰富的代数理论,并且无论在理论方面还是在实际应用方面都显示出它的重要价值特别是近几十年来,布尔代数在自动化系统和计算机科学中已被广泛应用,Claude Elwood Shannon克劳德艾尔伍德香农 美国数学家、信息论的创始人,1938年,他的硕士论文题目是A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits(继电器与开关电路的符号分析)。他用布尔代数分析并优化开关电
6、路,奠定了数字电路的理论基础。 1948年通讯的数学原理、1949年噪声下的通信。两篇论文成为了信息论的奠基性著作。用布尔代数分析并优化开关电路,这就奠定了数字电路的理论基础。 1949年香农发表了另外一篇重要论文Communication Theory of Secrecy Systems(保密系统的通信理论),正是基于这种工作实践,它的意义是使保密通信由艺术变成科学。,4.1 Switching Algebra,4.1.1 Axioms(公理 ) P185 (A1)X = 0 if X 1, (A1) X = 1 if X 0 (A2)If X = 0,then X = 1(A2)If X
7、 = 1,then X =0 (A3)00 = 0 (A3) 1+1 = 1 (A4) 11 = 1 (A4) 0+0 = 0 (A5) 01 = 10 = 0 (A5) 1+0 = 0+1 = 1,We stated these axioms as a pair, with the only difference between A1 and A1 being the interchange of the symbols 0 and 1. This is a characteristic of all the axioms of switching algebra . P(185),逻辑乘
8、logical multiplication dot 乘点 multiplication dot,4.1.2 Single-Variable Theorems (单变量开关代数定理) P188,Identities (自等律): (T1) X + 0 = X (T1) X 1 = X Null Elements(0-1律): (T2) X + 1 = 1 (T2) X 0 = 0 Idempotency (同一律): (T3) X + X = X (T3) X X = X Involution (还原律):(T4) ( X ) = X Complements (互补律): (T5) X + X
9、 = 1 (T5) X X =0,变量和 常量的 关系,变量和 其自身 的关系,4.1.3 Two- and Three-Variable Theorems(1),Commutativity (交换律) (T6)X + Y = Y + X (T6) X Y= Y X Associativity (结合律) (T7) X(YZ) = (XY)Z (T7) X+(Y+Z) = (X+Y)+Z Distributivity (分配律) (T8) X(Y+Z) = XY+XZ (T8) X+YZ = (X+Y)(X+Z),Each of these theorems is easily proved
10、by perfect induction. (可以利用完备归纳法证明公式和定理) P188 Similar Relationship with General Algebra (与普通代数相似的关系),4.1.2 Single-Variable Theorems (单变量开关代数定理) P188,Eg.,4.1.3 Two- and Three-VariableTheorems(2),Covering(吸收律) (T9) X + XY = X (T9) X(X+Y) = X Combining(合并律) (T10) XY + XY = X (T10) (X+Y)(X+Y) = X Consen
11、sus(添加律(一致性定理) (T11) XY + XZ + YZ = XY + XZ (T11) (X+Y)(X+Z)(Y+Z) = (X+Y)(X+Z),所有定理中,都可以用逻辑表达式替换变量!,Notes,no power of number(没有变量的乘方) AAA A3 common factor(允许提取公因子) AB+AC = A(B+C) no division(没有定义除法) if AB=BC A=C ?,No subtracting(没有定义减法) if A+B=A+C B=C ?,A=1, B=0, C=0 AB=BC=0, AC,A=1, B=0, C=1,错!,错!,
12、4.1.4 n-Variable Theorems (n变量定理),Generalized idempotency(广义同一律) (T12) X + X + + X = X (T12) X X X = X DeMorgans Theorems(德.摩根定理) (T13) (X1X2X n)=X1+ X2 +X n (T13) (X1+ X2+ +X n)= X1 X2 X n Generalized DeMorgans Theorems (广义德.摩根定理) (T14)F(X1 ,X2 ,X n,+, )=F(X1, X2,X n, ,+),Most of these theorems can
13、 be proved using a two-step method called finite inductionfirst proving that the theorem is true for n = 2 (the basis step) and then proving that if the theorem is true for n = i, then it is also true for n = i + 1 (the induction step). P(190),finite induction (P190),X + X + X + + X = X + (X + X + +
14、 X) (i + 1 Xs on either side) = X + (X) (if T12 is true for n = i) = X (according to T3),Demorgans Theorems(摩根定理) (P191),(A B) = A + B,(A + B) = A B,反演规则(Complement Rules): swapping + and . and complementing all variables. +,0 1,变量取反 遵循原来的运算优先(Priority)次序 不属于单个变量上的反号应保留不变,complement of a logic expre
15、ssion (F) (反演定理) ( P192),例1:写出下面函数的反函数 (Complement function ) F1 = A (B + C) + C D F2 = (A B) + C D E,例2:证明 (AB + AC) = AB + AC,合理地运用反演定理能够将一些问题简化,合理地运用反演定理能够将一些问题简化,(AB + AC),AB + AC + BC = AB + AC,(A+B)(A+C),AA +AC + AB + BC,AC + AB,AC + AB + BC,Example 2:prove (AB + AC) = AB + AC,4.1.5 duality(对偶
16、定理) (P193),FD(X1 , X2 , , Xn , + , , ) = F(X1 , X2 , ,Xn , , + , ),Principle of Duality Any theorem or identity in switching algebra remains true if 0 and 1 are swapped and . and + are swapped throughout.,the dual of a logic expression,F(X1,X2,Xn) = FD(X1,X2,Xn),4.1.5 duality(对偶定理) (P193),对偶规则 +;0 1
17、 变换时不能破坏原来的运算顺序(优先级) 对偶原理 (Principle of Duality) 若两逻辑式相等,则它们的对偶式也相等,例: 写出下面函数的对偶函数 F1 = A + B (C + D) F2 = ( A(B+C) + (C+D) ),X + X Y = X X X + Y = X(错),X ( X + Y ) = X,FD(X1 , X2 , , Xn , + , , ) = F(X1 , X2 , , Xn , , + , ),对偶定理(Duality Theorems),证明公式:A+BC = (A+B)(A+C),Duality and Complement (对偶和反
18、演) (P194.P195),对偶(Duality):FD(X1 , X2 , , Xn , + , , ) = F(X1 , X2 , , Xn , , + , ),反演(Complement): F(X1 , X2 , , Xn , + , ) = F(X1 , X2, , Xn , , + ), F(X1 , X2 , , Xn) = FD(X1 , X2, , Xn ),正逻辑约定和负逻辑约定互为对偶关系,Electrical Function Table (电气功能表),Positive-Logic Convention,Negative-Logic Convention,Posit
19、ive-Logic (正逻辑): F = AB,Negative-Logic (负逻辑): F = A+B,The relationship of Positive-Logic Convention and Negative-Logic Convention are Duality (正逻辑约定和负逻辑约定互为对偶关系),Shannons expansion theorems(香农展开定理),香农展开定理主要用于证明等式或展开函数, 将函数展开一次可以使函数内部的变量数 从n个减少到n-1个.,Shannons expansion theorems,F=X.Y+Y.Z =X(1.Y+Y.Z)+X(0.Y+Y.Z)+Y(1.X+1.Z)+Y(0.X+0.Z)+Z(X.Y+Y.1)+Z(X.
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 生态保护与城市生态灾害防范考核试卷
- 灯具销售中的渠道冲突与协调策略考核试卷
- 植物油加工在工业领域的多元化应用考核试卷
- 2025年远红外固化机项目可行性研究报告
- 2025年血琼脂培养基项目可行性研究报告
- 2025-2030中国能量饮料棒包装行业市场发展趋势与前景展望战略研究报告
- 简历道路施工方案
- 2025-2030中国耐酸粉行业市场发展趋势与前景展望战略研究报告
- 2025-2030中国美容仪器行业市场深度调研及竞争格局与投资研究报告
- 2025-2030中国网络视频行业市场发展分析及竞争格局与投资前景研究报告
- 2024年北京农商银行招聘笔试参考题库含答案解析
- 屋面炮楼连梁平台架体搭设施工方案
- 2023装配式箱泵一体化消防给水泵站应用技术规程
- 仓库每日检查记录表
- 用A4纸做会议《姓名牌》模版
- 医院陪护服务投标方案(技术标 )
- 幼儿园小班音乐教案《做客》含反思
- 研学旅行PPT模板
- 小区车位出租合同范本(三篇)
- 道路桥梁隧道工程监理单位抽检记录表
- GB/T 20522-2006半导体器件第14-3部分:半导体传感器-压力传感器
评论
0/150
提交评论