真值表向逻辑函数式的转换原理
真值表中,对于同一行的输入,输入变量取得同一行的各输入取值一定是同时发生的。这就意味着这一行的输入变量一定是可以通过AND运算组合在一起的。
而该行对应的输出取值也是唯一确定的,即输出必然和该行的输入组合对应发生,这便是 「逻辑」
所谓「逻辑」,是指事物间的因果关系。在数字逻辑系统中,特指数字系统中的因果关系规则,描述了不同输入条件与输出结果之间的确定性关系。
AND运算只有一种情况的输出结果为1,所以在确定是AND运算组合输入变量的前提下,假设我们选择使得输出为1的逻辑表达式,那么就可以唯一确定该逻辑表达式。
不同行的输入,输入变量取对应的不同输入组合,并不要求同时发生,这就意味着从整体上来看,可以用OR运算组合在一起。OR运算是只要输入中存在1,就会输出1。
综上所述,下述一个将真值表转换为逻辑函数式的例子,就很好理解了:
A | B | C | Y |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 ⋯ ⋯ A ′ B ′ C ′ = 1 1 \cdots \cdots A'B'C' = 1 1⋯⋯A′B′C′=1 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 ⋯ ⋯ A ′ B C = 1 1 \cdots \cdots A'BC = 1 1⋯⋯A′BC=1 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 ⋯ ⋯ A B ′ C = 1 1 \cdots \cdots AB'C = 1 1⋯⋯AB′C=1 |
1 | 1 | 0 | 1 ⋯ ⋯ A B C ′ = 1 1 \cdots \cdots ABC' = 1 1⋯⋯ABC′=1 |
1 | 1 | 1 | 0 |
解:由真值表可见,只有当 A , B , C A, B, C A,B,C 三个输入变量中两个同时为 1 或三个同为 0 时, Y Y Y 才为 1。因此,在输入变量取值为以下四种情况时, Y Y Y 将等于 1:
A = 0 , B = 0 , C = 0 A = 0 , B = 1 , C = 1 A = 1 , B = 0 , C = 1 A = 1 , B = 1 , C = 0 A = 0, B = 0, C = 0\\ A = 0, B = 1, C = 1\\ A = 1, B = 0, C = 1\\ A = 1, B = 1, C = 0\\ A=0,B=0,C=0A=0,B=1,C=1A=1,B=0,C=1A=1,B=1,C=0
当
A
=
0
,
B
=
0
,
C
=
0
A = 0, B = 0, C = 0
A=0,B=0,C=0 时,必然使乘积项
A
′
B
′
C
′
=
1
A'B'C' = 1
A′B′C′=1;
当
A
=
0
,
B
=
1
,
C
=
1
A = 0, B = 1, C = 1
A=0,B=1,C=1 时,必然使乘积项
A
′
B
C
=
1
A'BC = 1
A′BC=1;
当
A
=
1
,
B
=
0
,
C
=
1
A = 1, B = 0, C = 1
A=1,B=0,C=1 时,必然使乘积项
A
B
′
C
=
1
AB'C = 1
AB′C=1;
当
A
=
1
,
B
=
1
,
C
=
0
A = 1, B = 1, C = 0
A=1,B=1,C=0 时,必然使
A
B
C
′
=
1
ABC' = 1
ABC′=1。
因此, Y Y Y 的逻辑函数应当等于这四个乘积项之和,即:
Y = A ′ B ′ C ′ + A ′ B C + A B ′ C + A B C ′ Y = A'B'C' + A'BC + AB'C + ABC' Y=A′B′C′+A′BC+AB′C+ABC′