四种基本逻辑运算
1、“与”逻辑(AND)
定义:“与”逻辑是基本逻辑运算中的一种,通常用符号“&&”或“·”表示。在“与”逻辑中,只有当所有参与运算的条件都为真时,最终的结果才为真;只要其中有一个条件为假,结果就为假。
例如,设有两个条件 A 和 B:
- 当 A = 1(真),B = 1(真)时,A 与 B 的结果为 1(真)。
- 当 A = 1(真),B = 0(假)时,A 与 B 的结果为 0(假)。
- 当 A = 0(假),B = 1(真)时,A 与 B 的结果为 0(假)。
- 当 A = 0(假),B = 0(假)时,A 与 B 的结果为 0(假)。
在A与B进行“与”逻辑运算时可以写成
Y = A · B
为了简化缩写允许将
A ⋅ B
写为AB,省略相乘的运算符号“⋅”。“与”门的逻辑符号如下所示。

说明:在计算机编程中,“与”逻辑常用于条件判断。在数字电路中,“与”逻辑可以通过与门来实现,只有当所有输入都为高电平时,输出才为高电平。
2、“或”逻辑(OR)
定义:“或”逻辑也是基本逻辑运算之一,通常用符号“||”或“+”来表示。在“或”逻辑中,只要参与运算的条件中有一个为真,最终的结果就为真;只有当所有条件都为假时,结果才为假。
例如,设有两个条件 A和 B :
- 当 A = 1(真),B = 1(真)时,A 或 B 的结果为 1(真)。
- 当 A = 1(真),B = 0(假)时,A 或 B 的结果为 1(真)。
- 当 A = 0(假),B = 1(真)时,A 或 B 的结果为 1(真)。
- 当 A = 0(假),B = 0(假)时,A 或 B 的结果为 0(假)。
在逻辑代数中,以“+”表示“或”运算,A与B进行“或”运算时可以写成
Y = A + B
“或”门的逻辑符号如下所示。

说明:在计算机编程中,“或”逻辑常用于设置多种满足条件的情况。例如,判断用户输入的密码是“123”或者“321”时,就运用了“或”逻辑。在数字电路中,“或”逻辑可通过或门来实现,只要有一个输入为高电平,输出就是高电平。
3、“非”逻辑(NOR)
定义:“非”逻辑是一种基本的逻辑运算,通常用符号“!” 或变量上方加“-”、或“ ′ ”表示,“非”逻辑的作用是对输入的逻辑值进行取反操作。也就是说,如果输入为真(通常用 1 表示),经过“非”逻辑运算后,输出为假(通常用 0 表示);如果输入为假(0),则输出为真(1)。
例如,假设输入为变量 A :
- 当 A = 1(真)时,“非”A 的结果为 0(假)。
- 当 A = 0(假)时,“非”A 的结果为 1(真)。
在逻辑代数中,以 “ ′ “表示“非”运算,A进行逻辑“非”运算时可以写成
Y = ¯A
“非”门的逻辑符号如下所示。

说明:在计算机编程中,“非”逻辑常用于条件的反转判断。比如,当判断某个变量不应为某个特定值时,就会用到“非”逻辑。在数字电路中,“非”逻辑通过非门来实现,输入的电平状态会被反转后输出。
4、“异或”逻辑(EXCLUSIVE OR//XOR)
定义:“异或”逻辑是一种基本的逻辑运算,通常用符号“⊕”或“XOR”表示。“异或”逻辑的运算规则是:当两个输入值不同时,结果为 1(真);当两个输入值相同时,结果为 0(假)。
例如 设有两个条件 A 和 B:
- 当 A = 0 ,B = 0 时,A ⊕ B = 0 。
- 当 A = 0 ,B = 1 时,A ⊕ B = 1 。
- 当 A = 1 ,B = 0 时,A ⊕ B = 1 。
- 当 A = 1 ,B = 1 时,A ⊕ B = 0 。
在A与B进行“异或”运算时可以写成 Y = A ⊕ B = A⋅¯B + ¯A⋅B , “异或”门的逻辑符号如下所示。

说明:在数字电路中,异或门是实现“异或”逻辑的基本逻辑门。它常用于数据的加密、纠错编码以及数字信号处理等方面。在计算机编程中,“异或”逻辑常用于数据的加密和解密、位运算以及一些特殊的条件判断等。例如,通过对数据进行“异或”操作来实现简单的加密,或者在某些算法中通过“异或”来交换两个变量的值而无需使用临时变量。
逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1、逻辑变量
逻辑变量是在逻辑运算中使用的变量,其取值通常只有两种:真(通常用 1 表示)和假(通常用 0 表示)。逻辑变量在许多领域都有重要应用。
例如,在计算机编程中,我们使用逻辑变量来表示条件的满足与否,从而控制程序的执行流程。假设我们有一个逻辑变量 isLoggedIn ,如果用户已经登录,isLoggedIn 的值为 1 ,否则为 0 。
在数字电路设计中,逻辑变量可以表示电路中某个节点的信号状态是高电平(1)还是低电平(0)。逻辑变量的运算遵循基本的逻辑运算规则,如与、或、非等,通过这些运算可以组合和处理逻辑关系,实现各种逻辑功能和判断。
2、原变量和反变量
字母上无反号的称为原变量,字母上有反号的是反变量。
3、逻辑函数
逻辑函数是一种以逻辑变量为输入,并根据特定的逻辑规则产生输出的函数。逻辑函数通常用布尔代数来表示和处理。它将输入的逻辑变量通过与、或、非等基本逻辑运算以及它们的组合,得到一个确定的逻辑输出值。
例如,假设有两个逻辑变量 A 和 B ,一个简单的逻辑函数可以表示为 Y= A && B (其中 && 表示与运算),这意味着只有当 A 和 B 都为真时,函数 Y 的值才为真。逻辑函数在数字电路设计中有着广泛的应用。通过设计逻辑函数,可以实现各种复杂的电路功能,如加法器、计数器、编码器等。在计算机编程中,逻辑函数也常用于条件判断和控制程序的流程。例如,判断一个数是否在某个范围内,或者根据用户的不同操作执行不同的代码块。
此外,在逻辑推理、自动化控制等领域,逻辑函数也发挥着重要作用,帮助我们分析和解决各种与逻辑关系相关的问题。
4、常用符合逻辑运算
最常见的复合逻辑运算有与非(NAND),或非(NOR),同或(EXCLUSIVE NOR//XNOR ),与或非(AND-NOR)等。
- “与非”逻辑(NAND)
“与非”逻辑是一种复合逻辑运算,它是先对输入变量进行“与”运算,然后再对结果进行“非”运算。也就是说,只有当 A 和 B 都为 1 (真)时,与非运算的结果为 0(假) ;否则,结果为 1(真) 。
例如:(说明⋅¯ 符号¯在⋅的上面)
当 A = 0(假),B = 0(假) 时, A⋅B = 0(假),A⋅¯B = 1 (真)。
当 A = 0(假),B = 1(真) 时, A⋅B = 0(假),A⋅¯B = 1 (真)。
当 A = 1(真),B = 0 (假)时, A⋅B = 0(假),A⋅¯B = 1 (真)。
当 A = 1(真),B = 1 (真)时, A⋅B = 1(真),A⋅¯B = 0(假) 。
在 A与B进行“与非”逻辑运算时可以写为 Y = A⋅¯B “与非”门的逻辑符号如下所示。

在数字电路中,“与非”门是实现“与非”逻辑的基本逻辑门。“与非”门具有多个输入端和一个输出端。“与非”逻辑在数字电路设计、计算机科学和逻辑推理等领域都有广泛的应用。比如在组合逻辑电路的设计中,可以通过与非门构建更复杂的逻辑功能。
- “或非”逻辑(NOR)
(符号说明:+¯, 在+号上面有¯)
“或非”逻辑是一种复合逻辑运算,它先对输入变量进行“或”运算,然后对运算结果进行“非”运算。若输入变量为 A 和 B,“或非”逻辑的表达式为:Y =(A+¯B)这意味着,只有当 A 和 B 都为 0(假) 时,“或非”运算的结果为 1 (真);只要 A 或者 B 中有一个为 1(真) ,结果就为 0(假) 。
例如:
当 A = 0(假),B = 0(假) 时,A+B = 0(假),(A+¯B) = 1(真)。
当 A = 0(假),B = 1 (真)时,A+B = 1(真),(A+¯B) = 0(假)。
当 A = 1(真),B = 0(假) 时,A+B = 1(真),(A+¯B) = 0(假)。
当 A = 1(真),B = 1(真) 时,A+B = 1(真),(A+¯B) = 0(假)。
在A与B进行“或非”逻辑运算时可以写成 Y = (A+¯B)“或非”门的逻辑符号如下所示。

在数字电路中,或非门是实现或非逻辑的基本逻辑门,具有多个输入端和一个输出端。或非逻辑在数字电路设计中用途广泛。例如,可以用或非门来构建计数器、寄存器等复杂的数字电路组件。在计算机编程中,或非逻辑的思想也可以用于条件判断和逻辑处理,帮助实现各种复杂的功能和算法。
- “同或”逻辑(EXCLUSIVE NOR//XNOR )
“同或”逻辑属于复合逻辑,“同或”逻辑可以通过基本逻辑运算(如与、或、非)来表示。通常用符号“⊙”或“XNOR”表示。“同或”逻辑的运算规则是:当两个输入值相同时,结果为 1(真);当两个输入值不同时,结果为 0(假)。
例如
当 A = 0(假) ,B = 0 (假)时,A ⊙ B = 1 (真)。
当 A = 0 (假),B = 1(真) 时,A ⊙ B = 0 (假)。
当 A = 1(真) ,B = 0 (假)时,A ⊙ B = 0 (假)。
当 A = 1(真) ,B = 1 (真)时,A ⊙ B = 1 (真)。
在A与B进行“同或”逻辑运算时可以写成 Y = A ⊙ B= A⋅B + A¯⋅B¯ “同或”门的逻辑符号如下所示。

“同或”逻辑在数字电路设计和计算机编程中也有一定的应用。例如,在某些逻辑电路的设计中,用于特定的条件判断和信号处理。在编程中,可以用于数据的比较和特定的位运算操作。
- “与或非”逻辑(AND-NOR)
“与或非”逻辑是一种较为复杂的逻辑运算,它结合了与、或、非这三种基本逻辑运算。其运算过程通常是先分别进行与运算和或运算,然后对这两个运算的结果进行非运算。假设我们有输入变量 A、B、C 和 D。先计算“与”的结果,比如
E=A⋅B ,F=C⋅D;再计算“或”的结果,比如 G=E+F;最后进行“非”运算,得到最终结果 Y=G¯。
例如

在A、B、C、D进行“与或非”运算时可以写成 Y = (A⋅B+¯C⋅D) “与或非”门的逻辑符号如下所示。

“与或非”逻辑在数字电路设计中具有重要作用,可以用于构建复杂的逻辑电路,实现各种特定的功能。例如,在微处理器的设计中,用于指令的解码和执行控制等。
在计算机编程中,也可以通过嵌套的条件判断语句来模拟“与或非”逻辑,以实现复杂的条件分支和逻辑处理。
三、逻辑公式
布尔恒等式是在布尔代数中,始终成立的等式关系。 一些常见的布尔恒等式包括:

