Binegacja

Bramka NOR – jeden z funktorów zdaniowych rachunku zdań; dwuargumentowa funkcja boolowska (funktor logiczny) realizująca zaprzeczoną sumę logiczną (NOT OR) – jest prawdziwa wtedy i tylko wtedy, gdy oba składniki są fałszywe[1]. Odpowiada wyrażeniu „ani … ani…”. Jego znaczenie przedstawia poniższa tablica prawdy:

Symbol bramki logicznej NOR
A B A NOR B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

Sposoby zapisu bramki NOR

  • A B {\displaystyle A\downarrow B} spójnik Sheffera[2], przedstawiana za pomocą symbolu ↓ (pionowa kreska „|” przechodząca przez symbol alternatywy „ {\displaystyle \lor } ” dwóch argumentów, co oznacza jej logiczną negację)
  • A NOR B
  • AB – z użyciem symbolu ⊽ (U+22BD)
  • A B ¯ {\displaystyle {\overline {A\lor B}}} – gdzie symbol {\displaystyle \lor } oznacza alternatywę (OR) natomiast kreska negację wyrażenia znajdującego się pod nią
  • ¬ ( A B ) {\displaystyle \neg (A\lor B)} – jak wyżej z użyciem symbolu negacji ¬
  • A + B ¯ {\displaystyle {\overline {A+B}}} – zanegowana suma logiczna

Wyrażanie funkcji boolowskiej w logice NOR

Jako że w bramki logiczne NAND i NOR są tańsze w produkcji niż AND i OR, a ponadto zapewniają stałość amplitudy sygnału wyjściowego, w faktycznych układach cyfrowych są one stosowane częściej niż „zwykłe” AND i OR.

Korzystając z praw de Morgana, możemy każdą funkcję boolowską przekształcić tak, aby korzystała tylko z bramek NOR.

Negacja (NOT)

Funkcja logiczna NOT przedstawiona za pomocą bramki NOR

Korzystając z jednego z aksjomatów algebry Boole’a:

a + a = a {\displaystyle a+a=a}

Zapisać możemy równoważnie, że

Q = A + A ¯ = A ¯ {\displaystyle Q={\overline {A+A}}={\overline {A}}}

Co jest negacją zmiennej wejściowej.

Koniunkcja (AND)

Funkcja logiczna AND przedstawiona za pomocą bramek NOR

Skorzystamy tutaj z drugiego prawa de Morgana, które w ujęciu algebry Boole’a przyjmuje postać:

a + b ¯ = a ¯ b ¯ {\displaystyle {\overline {a+b}}={\overline {a}}\cdot {\overline {b}}}

Tak więc podając na wejście bramki NOR zanegowane zmienne wejściowe otrzymujemy koniunkcję tych zmiennych, co wyraża poniższe równanie:

Q = A ¯ + B ¯ ¯ = A ¯ ¯ B ¯ ¯ = A B {\displaystyle Q={\overline {{\overline {A}}+{\overline {B}}}}={\overline {\overline {A}}}\cdot {\overline {\overline {B}}}=A\cdot B}

Alternatywa (OR)

Funkcja logiczna OR przedstawiona za pomocą bramek NOR

W przypadku alternatywy jedynym wyjściem jest zanegowanie wyjścia bramki NOR, jako że podwójna negacja zmiennej daje tę samą zmienną.

Q = A + B ¯ ¯ = A + B {\displaystyle Q={\overline {\overline {A+B}}}=A+B}

Alternatywa wykluczająca (XOR)

Funkcja logiczna XOR przedstawiona za pomocą bramek NOR

Układ realizujący funkcję XOR z bramek NOR budujemy w oparciu o wyjściowe równanie funkcji XOR wykorzystując przekształcenia pokazane wyżej.

Q = A B = A ¯ B + A B ¯ = ( A + B ) ( A ¯ + B ¯ ) = A + B ¯ + A ¯ + B ¯ ¯ ¯ {\displaystyle Q=A\oplus B={\overline {A}}\cdot B+A\cdot {\overline {B}}=(A+B)\cdot ({\overline {A}}+{\overline {B}})={\overline {{\overline {A+B}}+{\overline {{\overline {A}}+{\overline {B}}}}}}}

Zobacz też

Zobacz hasło NOR w Wikisłowniku

Przypisy

  1. binegacja, [w:] Encyklopedia PWN [dostęp 2022-03-14] .
  2. Matematyka, Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1990 (Encyklopedia szkolna), s. 37, ISBN 83-02-02551-8 .
Encyklopedie internetowe (funkcja boolowska):