Lezione 3 La logica booleana Logica booleana • Variabile booleana=variabile che può assumere solo due valori: vero/falso o 0/1 • Logica di Boole o booleana= teoria che tratta la manipolazione di variabili booleane 1 Rappresentazione della logica booleana • Algebra booleana= algebra che utilizza operatori e funzioni booleani • Circuiti logici=rappresentazione grafica dove gli operatori sono rappresentati mediante porte Funzioni booleane • Una funzione booleana può essere rappresentata tramite una tabella della verità • la tabella contiene – una colonna per ogni variabile di ingresso e una per ogni variabile di uscita – una riga per ogni combinazione delle variabili di ingresso 2 Operatori booleani • Gli operatori sono: – NOT – AND – OR – EXOR o XOR NOT • L’operatore NOT restituisce l’opposto del valore della variabile di ingresso X 0 1 • Tabella • Circuito X U 1 0 U • Algebra: U=X 3 AND • L’operatore AND si applica a due variabili di ingresso. • Ritorna 1 solo se entramb4 no 1.ND•• 4 EXOR • L’operatore EXOR o XOR si applica a due variabili di ingresso. Restituisce 1 solo se solo una delle due è 1. • Tabella X 0 0 1 1 • Circuito Y 0 1 0 1 U 0 1 1 0 X U Y • Algebra: U=X Y Operatore + NOT • Si può rappresentare con: X Y U X U Y X U Y 5 Teoremi • Teoremi di DeMorgan: – X.Y=X+Y – X+Y=X.Y • Proprietà associativa: – (X+Y)+Z=X+(Y+Z) – (XY)Z=X(YZ) • Proprietà distributiva: – X(Y+Z)=XY+XZ – X+(YZ)=(X+Y)(X+Z) • Altre proprietà: – X+0=X – X+X=1 X+1=1 X.0=0 X.X=0 X.1=X X=X X.X=X X+X=X Esercizio • Derivare la seconda forma della proprietà distributiva a partire da gli altri teoremi 6 Esercizio • XY + XY = X ? Y • XY + XY = X ? Y Esercizio • Data una tavola della verità ricavare la funzione booleana. • Nota – Scrivere in OR l’AND delle variabili che rendono vera la funzione 7 Esercizio • Scrivere AND in funzione di NOT e OR e viceversa Esercizio • Dato un circuito elettrico per l’accensione di una lampadina determinare la funzione booleana che dà le condizioni per cui la lampadina è accesa. 8 Esercizio • Dato un circuito logico determinare l’espressione logica che lo rappresenta Esercizio • Disegnare un circuito che realizzi la somma di due bit con un bit di riporto in ingresso. 9 Esercizio • Disegnare un circuito che dato in ingresso un numero binario di 2 cifre fornisca in uscita il numero incrementato di 1 Esercizio • Disegnare un circuito che fornisca la parità di tre bit. 10 Esercizio • Disegnare un multiplexer a 2 ingressi. • Nota: un multiplexer è un circuito che seleziona un ingresso piuttosto che l’altro dato un terzo segnale di controllo. Esercizio • Disegnare un circuito a 3 ingressi e 2 uscite che fornisca il numero di 1 in ingresso (in binario). 11