正邏輯

正邏輯

把用高電平表示邏輯1,低電平表示邏輯0的規定稱為正邏輯。反之,把用高電平表示邏輯0,低電平表示邏輯1的規定稱為負邏輯。

正邏輯與負邏輯的概念

用電平的高和低表示邏輯值1和0的關係並不是唯一的。既可以規定用高電平表示邏輯1、低電平表示邏輯0,也可以規定用高電平表示邏輯0,低電平表示邏輯1。這就引出了正邏輯和負邏輯的概念。

通常,把用高電平表示邏輯1,低電平表示邏輯0的規定稱為 正邏輯。反之,把用高電平表示邏輯0,低電平表示邏輯1的規定稱為 負邏輯

事實上,同一邏輯函式的正邏輯和負邏輯所表示的函式式是一對對偶式。

例1 試分別用正邏輯和負邏輯寫出圖1所示電路的邏輯表達式。

圖1 圖1

解:按正邏輯分析,其邏輯真值表如表1所示,邏輯表達式為Y=AB。按負邏輯分析,其邏輯真值表如表2所示,邏輯表達式為Y=A+B。

表1 正邏輯真值表
ABY
000
010
100
111
表2 負邏輯真值表
ABY
111
101
011
000

由負邏輯真值表寫出的表達式為Y=A+B和由正邏輯真值表寫出的表達式Y=是對偶式。

正邏輯門與負邏輯門的關係

對於同一電路,正邏輯與負邏輯的規定不涉及邏輯電路本身的結構與性能好壞,但不同的規定可使同一電路具有不同的邏輯功能。

例2 對於某一邏輯電路,從正邏輯和負邏輯的兩個角度去分析它的邏輯關係,會得到截然不同的結果。例如圖2所示電路,設VD、VD、VD均為理想二極體,輸入高電平H=5V,低電平L=0V,則輸出端P與輸入端A、B、C的邏輯關係見表2。

圖2二極體電路 圖2二極體電路
表2電平高低表示真值表
ABCP
LLLL
LLHL
LHLL
LHHL
HLLL
HLHL
HHLL
HHHH
表3 電路正邏輯表示真值表
ABCP
0000
0010
0100
0110
1000
1010
1100
1111
表4 電路負邏輯表示真值表
ABCP
1111
1101
1011
1001
0111
0101
0011
0000

從正邏輯的角度看,該電路的真值表見表3。顯然表3的真值表說明圖1所示電路是一個二極體“與”門電路;若從負邏輯電路來看,即用高電平H表示邏輯“0”,低電平L表示邏輯“1”,則可得到真值表,見表4,從表4不難看出圖1所示電路是一個二極體“或”門電路。

由此可以得出這樣的結論:正邏輯“與”門和負邏輯“或”門在功能上所給出的結果是一樣的。也就是說,正“與”門和負“或”門是同一邏輯電路的兩種不同名稱。

由於正負邏輯之間存在著簡單的對偶關係,要將正邏輯和負邏輯相互轉換並不困難,辦法是將邏輯式中的“0”和“1”對換,這樣一來,則有:

1) 正邏輯“與”門等同於負邏輯“或”門。

2) 正邏輯“或”門等同於負邏輯“與”門。

3) 正邏輯“與非”門等同於負邏輯“或非”門。

4) 正邏輯“或非”門等同於負邏輯“與非”門。

5) 正邏輯“異或”門等同於負邏輯“同或”門。

6) 正邏輯“同或”門等同於負邏輯“異或”門。

例3 假定某邏輯門電路的輸入為A、B,輸出為F。電路輸入/輸出電平關係如表5所示。若按正邏輯規定,則可得到表6所示的真值表,由真值表可知,該電路是一個正邏輯的與門;若按照負邏輯規定,則可得到表7所示的真值表,由真值表可知,該電路是一個負邏輯的或門。由此可見,正邏輯與門等於負邏輯或門。

表5 輸入輸出電平關係
ABF
LLL
LHL
HLL
HHH
表6 正邏輯真值表
ABF
111
101
011
000
表7 負邏輯真值表
ABF
111
101
011
000
正邏輯 正邏輯
正邏輯 正邏輯

上述邏輯關係可以用反演規則證明。假定一個正邏輯與門的輸出為F,輸人為A、B,即有F=A B。根據反演規則,可得 。這就是說,若將一個邏輯門的輸出和所有輸入都反相,則正邏輯變為負邏輯。據此,可將正邏輯門轉換為負邏輯門。幾種常用邏輯門的正、負邏輯符號變換如圖3、4所示。

正邏輯表示的正與、正或、正與非、正或非(如圖3)分別等效於負邏輯表示的負或、負與、負或非、負與非(如圖4)。

圖3 圖3
圖4 圖4

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