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Electrical · real student question

化简布尔表达式 M = W'XY' + WXY' + XY'Z,其中撇号表示取反。

Question

化简布尔表达式

M=W‾XY‾+WXY‾+XY‾ZM=\overline{W}X\overline{Y}+WX\overline{Y}+X\overline{Y}Z

Step-by-step solution

  1. 先找每一项都含的乘积因子。 逐项看它们的文字:{W‾,X,Y‾}\{\overline{W},X,\overline{Y}\}、{W,X,Y‾}\{W,X,\overline{Y}\} 和 {X,Y‾,Z}\{X,\overline{Y},Z\}。XY‾X\overline{Y} 这一对在三项里都出现,所以用分配律把它提出来就行,不必去画卡诺图:M=XY‾(W‾+W+Z).M=X\overline{Y}\left(\overline{W}+W+Z\right).

  2. 对括号内用互补律。 对任意变量都有 W‾+W=1\overline{W}+W=1,因为一个变量和它的反变量至少有一个为真。代回去得 M=XY‾(1+Z).M=X\overline{Y}\left(1+Z\right).

  3. 再用吞并律。 布尔代数里任何东西与 11 作或运算都得 11:1+Z=1.1+Z=1. 这正是布尔代数与普通算术分道扬镳的地方 —— 没有进位,11 会把一切都吸收掉。

  4. 收尾。 M=XY‾⋅1=XY‾.M=X\overline{Y}\cdot 1=X\overline{Y}. 三个三文字的最小项塌缩成一个两文字的乘积项,于是电路只需要一个非门加一个与门,而不是三个与门再接一个或门。

  5. 用真值表验证。 不论 WW 和 ZZ 取什么,MM 都应当恰好在 X=1X=1 且 Y=0Y=0 时为 11。回头查原式:当 X=1,Y=0X=1,Y=0 时三项分别是 W‾\overline{W}、WW 和 ZZ,而 W‾+W+Z=1\overline{W}+W+Z=1 恒成立。当 X=0X=0 时每一项都含因子 X=0X=0,故 M=0M=0;当 Y=1Y=1 时每一项都含 Y‾=0\overline{Y}=0,同样 M=0M=0。(W,X,Y,Z)(W,X,Y,Z) 的全部 16 行都与 XY‾X\overline{Y} 吻合。

Answer

M=XY‾M=X\overline{Y}

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