Signaalinkäsittelytekniikan laboratorio
Digitaalitekniikan perusteet

Luennot
 Sivukartta  
Sanasto
Laskuharjoitukset

Kytkentäalgebran teoreemoja eli Boolean Algebra

Loogiset funktiot toimivat osittain suoraan binääriaritmetiikan mukaan. Erojakin löytyy, yleisin lienee TAI -funktiossa oleva 1 + 1 = 1. Kytkentäalgebrassa JA -funktiota sanotaan loogiseksi tuloksi ja TAI -funktiota loogiseksi summaksi. Kytkentäalgebran (eli ns. Boolean algebran) tärkeimpiä teoreemoja on listattu alle:

Yhden muuttujan teoreemoja:
X + 0 = X X × 1 = X
X + 1 = 1 X × 0 = 0
X + X = X X × X = X
X + X' = 1 X × X' = 0
Monen muuttujan teoreemoja:
X + Y = Y + X XY = YXkommutatiivisuus
X + (Y + Z) = (X + Y) +Z X(YZ) = (XY)Zassosiatiivisuus
X( Y + Z) = XY + XZ X + YZ = (X + Y)(X + Z)distributiivisuus
(X + Y)' = X'Y'  (XY)' = X' + Y'De Morgan

Nämä siis ovat suoraan laskusääntöjä, joita saa (ja pitää) käyttää digitaalisuunnittelussa. Näiden sääntöjen mukaan toimivat myös digitaalisuunnittelussa käytettävät portit, jotka esitellään myöhemmin. Monen muuttujan teoreemien viimeisellä rivillä esitetään ns. De Morganin kaavat. Ne käsittelevät siis komplementtia sellaisessa tapauksessa, jossa komplementoidaan kerralla enemmän kuin yksi muuttuja (yleensä lauseke tai osa siitä). De Morganin teoreema on tärkeä suunnittelussa, koska sen avulla voidaan saada erilaisia toteutuksia samalle loogiselle lausekkeelle. De Morganin teoreema voidaan yleistää n >=2 muuttujalle. (Jätetään lukijan pohdittavaksi, miten.)

Teoreemoista puhutaan paljon lisää myöhemmin, kun käsitellään kytkentäfunktioita. (Kytkentäfunktio on siis lauseke, joka sisältää edellä esitettyjä funktioita ja joka voidaan toteuttaa lopulta esim. porttipiireillä.)

Lisätietoja:


Tämän sivun sisällöstä vastaa aura@wooster.hut.fi
URL: http://signal.hut.fi/digis/luento3/teoreema.html
Sivua on viimeksi päivitetty 30.08.2002.