Сигнали та їх перетворення. Системи счислення. Коди та їх характеристика. Перешкоди та їх характеристики, страница 15

Булева функція позначається літерою у і являється двійковою функцією двійкових аргументів. Умовне її позначення у=f(x1, x2, ...,xn). Булева функція, яка залежить від n аргументів називається n-вимірною і є повністю визначеною, якщо вказані  значення для всіх двійкових наборів значень її аргументів. Кількість таких наборів дорівнює 2n. Тобто, областю визначеності функції n зміних  являється сукупність дискретних точок n- вимірного простору, причому, кожна з точок являється комбінацією значень цих зміних. Так як можливо 2n  різних комбінацій логічних зміних, то область визначення функції зкладається з скінченої величини- 2n  точок. Це, в свою чергу, значить, що кожна функція може бути задана таблицею значень, які вона приймає в точках її області визначеності.

Функція являється повністю визначеною, якщо задані її значення в усіх точках області визначеності. Значення функції вибираються з множини “0” і “1”. Якщо ж значення функції не задано  в одній, або декількох точках, то вона являється неповністю визначеною. В практиці цифрової схемоехніки існує велика кількість неповністю визначених функцій. Довизначення їх, якщо це необхідно, забезпечується встановленням їх значень- “0” або “1” довільним шляхом.

Всі можливі логічні функції n змінних можна створити за допомогою трьох основних операцій:

 а)-логічне заперечення (інверсія, операція НІ); позначається рискою над відповідною функцією або аргументом;

 б)-логічне додавання (диз¢юнкція, операція АБО), яке позначається символами (Ú), (+);

 в) логічне множення (кон¢юнкція, операція І), яке позначається символами (Ù), (*), (&). Для позначення еквівалентності логічних виразів використовується знак (=).

Запереченням називається такий зв¢язок між аргументом х та функцією y при якому у істинно тоді і тільки тоді, коли х хибне, та навпаки.

Логічним множенням (кон¢юнкцієй) декількох змінних називається така функція, яка істинна тоді і тільки тоді, коли одночасно істинні всі логічні змінні.

Логічним додаванням (диз¢юнкцієй) декількох змінних називається така функція, яка хибна тоді і тільки тоді, коли одночасно хибні всі доданки змінні.

Слід пам'ятати, що операція кон'юнкції являється старшою операцією і виконується раніше діз'юнкції.

Прикладом найпростіших функцій являються наступні:


 

Приклад: Формалізувати та записати у вигляді булевих функцій наступні висловлен­ня:

1) сирена пожежної сигналізації мовчить, коли всі п¢ять показників пожежної сигналізації вимкнені;

2) лампочка охоронної сигналізації світиться, коли всі три двері приміщення зачинені;

3) температурна сигналізація вмикається, коли хоча б один з двох показників покаже температуру 70°.

Розв¢язок: 1).

2).

3).

        Задача. Змагання по штанзі судять три судді: головний, що знаходиться проти помосту і два бокові. Якщо суддя  вважає  що вага взята, він нажимає кнопку, що знаходиться на його столі. Для спортсмена вага вважається взятою, якщо загорається лампочка біля помосту. Умова загорання лампочки: –якщо головний і один з бокових суддів  нажимають кнопки на своїх столах.

Формалізувати  умову загорання лампочки.

          Розвязання.  Приймемо за логічні змінні  кнпки, що знаходяться на столах  суддів-відповіднно  х1 - кнопка головного судді ; х2, та x3–бокових. Приймемо за істинне значенння – нажате значвення кнопки хі  =1. Умова загорання лампочки формально може бути записана в вигляді:



Технічна реалізація булевих функцій, а відповідно і їх фізична інтерпритація добре ілюструється за допомогою контактних схем, в яких логічна змінна хі відповідає замкненому контакту. Схеми, ілюструючі реалізацію операцій кон¢юнкції та диз¢юнкції, на­ведені відповідно на рис. 1.15 а, б.

1.6.2. Головні закони та тотожності алгебри логіки.

В алгебрі логіки використовується ряд аксіом (тотожностей) та законів. Основними з них є наступні: переміщувальний (властивість комутативності); сполучний (властивість асоціатив­ності); розподільний (властивість дистрибутивності); інверсії (теорема де-Моргана). Головні аксіоми та закони булевої алгебри наведені у табл. 1.4.