更新时间:2022-08-25 14:04
用电平的高和低表示逻辑值1和0的关系并不是唯一的。既可以规定用高电平表示逻辑1、低电平表示逻辑0,也可以规定用高电平表示逻辑0,低电平表示逻辑1。这就引出了正逻辑和负逻辑的概念。
通常,把用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0的规定称为正逻辑。反之,把用高电平表示逻辑0,低电平表示逻辑1的规定称为负逻辑。
事实上,同一逻辑函数的正逻辑和负逻辑所表示的函数式是一对对偶式。
例1 试分别用正逻辑和负逻辑写出图1所示电路的逻辑表达式。
解:按正逻辑分析,其逻辑真值表如表1所示,逻辑表达式为Y=AB。按负逻辑分析,其逻辑真值表如表2所示,逻辑表达式为Y=A+B。
由负逻辑真值表写出的表达式为Y=A+B和由正逻辑真值表写出的表达式Y=是对偶式。
对于同一电路,正逻辑与负逻辑的规定不涉及逻辑电路本身的结构与性能好坏,但不同的规定可使同一电路具有不同的逻辑功能。
例2 对于某一逻辑电路,从正逻辑和负逻辑的两个角度去分析它的逻辑关系,会得到截然不同的结果。例如图2所示电路,设VDA、VDB、VDC均为理想二极管,输入高电平H=5V,低电平L=0V,则输出端P与输入端A、B、C的逻辑关系见表2。
从正逻辑的角度看,该电路的真值表见表3。显然表3的真值表说明图1所示电路是一个二极管“与”门电路;若从负逻辑电路来看,即用高电平H表示逻辑“0”,低电平L表示逻辑“1”,则可得到真值表,见表4,从表4不难看出图1所示电路是一个二极管“或”门电路。
由此可以得出这样的结论:正逻辑“与”门和负逻辑“或”门在功能上所给出的结果是一样的。也就是说,正“与”门和负“或”门是同一逻辑电路的两种不同名称。
由于正负逻辑之间存在着简单的对偶关系,要将正逻辑和负逻辑相互转换并不困难,办法是将逻辑式中的“0”和“1”对换,这样一来,则有:
1) 正逻辑“与”门等同于负逻辑“或”门。
2) 正逻辑“或”门等同于负逻辑“与”门。
3) 正逻辑“与非”门等同于负逻辑“或非”门。
4) 正逻辑“或非”门等同于负逻辑“与非”门。
5) 正逻辑“异或”门等同于负逻辑“同或”门。
6) 正逻辑“同或”门等同于负逻辑“异或”门。
例3 假定某逻辑门电路的输入为A、B,输出为F。电路输入/输出电平关系如表5所示。若按正逻辑规定,则可得到表6所示的真值表,由真值表可知,该电路是一个正逻辑的与门;若按照负逻辑规定,则可得到表7所示的真值表,由真值表可知,该电路是一个负逻辑的或门。由此可见,正逻辑与门等于负逻辑或门。
上述逻辑关系可以用反演规则证明。假定一个正逻辑与门的输出为F,输人为A、B,即有F=A B。根据反演规则,可得 。这就是说,若将一个逻辑门的输出和所有输入都反相,则正逻辑变为负逻辑。据此,可将正逻辑门转换为负逻辑门。几种常用逻辑门的正、负逻辑符号变换如图3、4所示。
正逻辑表示的正与、正或、正与非、正或非(如图3)分别等效于负逻辑表示的负或、负与、负或非、负与非(如图4)。