Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Grundlagen der Booleschen Mathematik. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Die Analyse kombinatorischer Bauelemente und digitaler Logikschaltungen wird am einfachsten unter Verwendung der Booleschen Mathematik durchgeführt, die nur mit zwei Konzepten arbeitet: wahr (logisch 1) und falsch (logisch 0). Folglich nehmen Funktionen, die Informationen anzeigen, zu einem bestimmten Zeitpunkt nur die Werte 0 oder 1. Solche Funktionen werden als logische Funktionen bezeichnet. Logische Funktionen Y mehrerer Variablen (X0, X1, ..., Xn-1) bestimmen die Art logischer Operationen, wodurch die Variable Y einem Satz von Eingangsvariablen zugeordnet wird Y=f(X0, X1, ..., Xn-1). Die Transformationsfunktion wird am deutlichsten durch eine Tabelle charakterisiert, in deren Zeilen jede Kombination von Eingangsvariablen X dem Wert der Variablen Y entspricht. Sie wird als Wahrheitstabelle bezeichnet.
Die wichtigsten logischen Funktionen sind die logische Multiplikation (Konjunktion), die logische Addition (Disjunktion) und die logische Negation (Inversion). Bei der logischen Multiplikation werden Eingabevariablen (zwei oder mehr) durch eine UND-Vereinigung verbunden. Diese Operation wird durch /\ oder das Multiplikationszeichen (*) gekennzeichnet. Die Funktion Y1=X1*X2 nimmt nur dann den Wert logisch 1 an, wenn alle Eingangsvariablen gleich 1 sind. Wenn mindestens eine Variable gleich 0 ist, dann ist die Ausgangsfunktion gleich 0 (Tabelle 1). Bei der logischen Addition werden zwei oder mehr Anweisungen durch das Vereinigungs-ODER (OR) verbunden. Diese Operation wird durch das Symbol \/ oder das Additionszeichen (+) gekennzeichnet. Die Wahrheitstabelle für die Disjunktion sieht so aus.
Die Aussage (X1 + X2) ist wahr, wenn mindestens eine der darin enthaltenen Aussagen wahr ist. Bei der logischen Negation ist die Funktion NICHT (NOT), der Wert der Ausgangsfunktion ist das Gegenteil der Eingangsvariablen (Tabelle 3). Dieser Vorgang wird mit X bezeichnet (sprich „NICHT X“).
Konjunktion, Disjunktion und Inversion können alle anderen komplexeren Operationen an Anweisungen ausdrücken. Daher besitzt das Funktionensystem Y1=X1*X2, Y2=X1+X2 und Y3=-X funktionale Vollständigkeit. Betrachten Sie als Beispiel mehrere Funktionen, die mithilfe von Elementen der Computertechnologie implementiert wurden. Äquivalenz (oder Äquivalent) ist die Funktion Y zweier Argumente X1 und X2, die den Wert=1 annimmt, wenn X1=X2=1 oder wenn X1=X2=0. Für unterschiedliche Werte der Argumente X1≠X2 ist der Wert der Funktion Y=0. Es kann gezeigt werden, dass die Funktion Y die Form Y=X1*X2+(-X1)*(-X2) hat, was durch Einsetzen der entsprechenden Werte der Argumente in den Ausdruck bestätigt wird. Inäquivalenz ist eine Funktion Y zweier Argumente X1 und X2, die für X1≠X1 den Wert 2 und für X0=X1=2 den Wert 0 annimmt. bei X1=X2=1. In diesem Fall gilt Y=X1*X2+X1*X2. Die Ungleichheitsoperation wird oft als Summation Modulo 2 bezeichnet und mit Y=X1(+)X2 bezeichnet. Es gibt auch funktionell vollständige Systeme, die nur aus einer Funktion bestehen. Hierzu zählen insbesondere die AND-NOT-Funktionen (Y= -(X1*X2) und OR-NOT (Y=-(X1+X2)), die bei der Modellierung digitaler Geräte weit verbreitet sind. OR-NOT zweier Variablen X1 und X2.
Boolesche Mathematik ermöglicht es Ihnen, Formeln, die komplexe Aussagen beschreiben, umzuwandeln, um sie zu vereinfachen. Dies hilft letztendlich, die optimale Struktur eines bestimmten digitalen Geräts zu bestimmen, das eine beliebige komplexe Funktion implementiert. Unter der optimalen Struktur versteht man üblicherweise die Konstruktion eines Geräts, bei dem die Anzahl der in seiner Zusammensetzung enthaltenen Elemente minimal ist. Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Veröffentlichung: cxem.net Siehe andere Artikel Abschnitt Anfänger Funkamateur. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Kunstleder zur Touch-Emulation
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