布尔代数中的最小项和最大项



任何布尔函数或逻辑表达式都可以用规范/标准的积之和形式或规范/标准的和之积形式表示。逻辑表达式的标准积之和形式包含不同的积项相加,每个积项称为最小项。另一方面,逻辑表达式的标准和之积形式包含不同的和项相乘,每个和项称为最大项。在本文中,我们将讨论最小项和最大项。

什么是最小项?

当布尔函数或逻辑表达式以SSOP(标准积之和)形式或规范形式表示时,表达式的每一项称为最小项

换句话说,n个变量的逻辑表达式的积项,其中包含每个n个变量的补或非补形式,称为最小项

最小项通常表示为mi,其中i是0到2(n-1)之间的整数。这里,“n”是表达式中变量的数量。因此,最小项可以表示为m0、m1、m2、m3... 这里,后缀是变量组合的十进制代码。

在最小项中,如果变量的值等于0,则该变量将以补形式出现。如果变量的值等于1,则该变量将以非补形式出现。

现在,让我们考虑一些示例来了解如何用最小项表示逻辑表达式。

对于2个变量(A和B)的逻辑表达式,可能的最小项为:

$$\mathrm{m_{0} \: = \: \overline{A} \: \overline{B}}$$

$$\mathrm{m_{1} \: = \: \overline{A}B}$$

$$\mathrm{m_{2} \: = \: A\overline{B}}$$

$$\mathrm{m_{3} \: = \: AB}$$

对于3个变量(A、B和C)的逻辑表达式,可能的最小项为:

$$\mathrm{m_{0} \: = \: \overline{A} \: \overline{B} \: \overline{C}}$$

$$\mathrm{m_{1} \: = \: \overline{A} \: \overline{B}C}$$

$$\mathrm{m_{2} \: = \: \overline{A}B \: \overline{C}}$$

$$\mathrm{m_{3} \: = \: \overline{A}BC}$$

$$\mathrm{m_{4} \: = \: A\overline{B} \: \overline{C}}$$

$$\mathrm{m_{5} \: = \: A\overline{B}C}$$

$$\mathrm{m_{6} \: = \: AB\overline{C}}$$

$$\mathrm{m_{7} \: = \: ABC}$$

这里,我们可以看到一个有两个变量的逻辑函数有四个(22 = 4)个最小项,而一个有三个变量的逻辑函数有八个(23 = 8)个最小项。补形式的变量(用变量上的横线表示)的值等于0,非补形式的变量的值等于1。

什么是最大项?

当布尔函数或逻辑表达式以SPOS(标准和之积)形式或规范形式表示时,表达式的每一项称为最大项

换句话说,n个变量的逻辑表达式的和项,其中包含每个“n”变量的补或非补形式,称为最大项

最大项通常表示为Mi,其中“i”是0到2(n-1)之间的整数。这里,“n”是逻辑表达式中变量的总数。因此,逻辑表达式的最大项可以表示为M0、M1、M2... 其中后缀表示其组合的十进制代码。

在最大项的情况下,如果变量的值等于1,则该变量将以补形式写入;如果变量的值等于0,则该变量将以非补形式写入。

现在,让我们了解如何用最大项的形式表示逻辑函数。

对于2个变量(A和B)的布尔函数,可能的最大项为:

$$\mathrm{m_{0} \: = \: \lgroup A \: + \: B \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{1} \: = \: \lgroup A \: + \: \overline{B} \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{2} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: B \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{3} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: \overline{B} \rgroup}$$

对于3个变量(A、B、C)的布尔表达式,可能的最大项为:

$$\mathrm{m_{0} \: = \: \lgroup A \: + \: B \: + \: C \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{1} \: = \: \lgroup A \: + \: B \: + \: \overline{C} \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{2} \: = \: \lgroup A \: + \: \overline{B} \: + \: C \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{3} \: = \: \lgroup A \: + \: \overline{B} \: + \: \overline{C} \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{4} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: B \: + \: C \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{5} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: B \: + \: \overline{C} \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{6} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: \overline{B} \: + \: C \rgroup}$$

$$\mathrm{m_{7} \: = \: \lgroup \overline{A} \: + \: \overline{B} \: + \: \overline{C} \rgroup}$$

这里,从这两个分别具有2个变量和3个变量的逻辑表达式中,我们可以看到一个有两个变量的逻辑函数有四个(22 = 4)个最大项,而一个有三个变量的逻辑函数有八个(23 = 8)个最大项。在这种情况下,非补形式的变量(用变量上的横线表示)的值等于0,补形式的变量的值等于1。

结论

本文主要讨论布尔代数中的最小项和最大项。从以上讨论中,我们可以得出结论:最小项是逻辑表达式中的积项,当表达式以标准与或式(SSOP)表示时。另一方面,最大项是逻辑表达式中的和项,其中逻辑表达式以标准或与式(SPOS)表示。

最小项和最大项的共同点是它们都包含逻辑函数的每个“n”个变量。

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