Релейно-контактной схемой (РКС) или переключательной схемой называется схематическое изображение устройства, состоящего из следующих элементов:
1) переключателей (контактов, реле, ламп и др.);
2) соединительных проводников;
3) входов-выходов (полюсов РКС).
Рассмотрим простейшую РКС, содержащую один переключатель Р. Если переключателю Р поставить в соответствие высказывание х: «Переключатель Р замкнут», то истинному значению х (х = 1) будет соответствовать замкнутое состояние переключателя, при котором РКС проводит ток, т.е. импульс, поступающий на вход, может быть снят на выходе. Значению х = 0 будет соответствовать разомкнутое состояние РКС (ток не проводится). Каждой РКС, состоящей из нескольких переключателей, можно поставить в соответствие высказывание, выраженное некоторой формулой А, таким образом, что истинному значению формулы (А = 1) будет соответствовать замкнутое состояние РКС, а значению А = 0 – разомкнутое состояние. Примеры таких соответствий приведены в таблице.
|
|
Простейшие РКС и соответствующие им формулы логики.
РКС | Формула | Значения |
Переключатель х: | Простейшее высказывание: х | х = 1, если переключатель замкнут; х = 0, если переключатель разомкнут |
Переключатель | Отрицание простейшего высказывания: | = 0, если переключатель замкнут; = 1, если переключатель разомкнут |
Последовательное соединение: (схема замкнута, когда оба переключателя замкнуты) | Конъюнкция высказываний: x Ù y | |
Параллельное соединение: (схема разомкнута, когда оба переключателя разомкнуты) | Дизъюнкция высказываний: x Ú y | |
Схема, которая всегда разомкнута | x Ù | x Ù º 0 |
Схема, которая всегда замкнута | x Ú | x Ú º 1 |
Из простейших РКС путем их последовательного и параллельного соединения могут быть построены более сложные переключательные схемы.
Доказано, что любая формула алгебры логики может быть преобразована к виду, содержащему только операции отрицания, конъюнкции и дизъюнкции. Это позволяет изображать логические формулы при помощи РКС, а РКС задавать формулами.
Например, согласно формулам основных равносильностей
x ® y º Ú y и x «y º (x ® y) Ù (y ® x),
следовательно, логическим операциям импликации и эквиваленции соответствуют РКС, изображенные рис. 1.
Используя равносильные преобразования логической формулы, соответствующей некоторой РКС, можно упростить РКС, т.е. привести ее к виду, содержащему меньшее число переключателей.
1. Образец решения.
Пример.
Упростить РКС, изображенную на рис. 2.
Решение. Запишем
соответствующую РКС формулу, используя таблицу простейших РКС и соответствующих им формул логики:
|
|
.
Упростим формулу, используя основные равносильности:
.
Таким образом, . Построим РКС, соответствующую упрощенной формуле (рис. 3).