1
Tun
Ni dung Giáo trình
BT, TN,…
1
Chng I: Khái nim v iu khin Logic
1.1 Khái nim v iu khin Logic
1.2 Mô hình hóa các h thng ri rc
1.2.1 i s Bool
1.2.2 Automat hu hn
2
1.2.3 Petri net
1.2.4 State Charts
1.2.5 StateFlow
1.2.6 GRAFCET
3
1.3 Chun IEC 61131 và các b điu khin lp trình
đc
1.3.1 PLC và ngôn ng lp trình theo chun
1.3.2 Các công c đt cu hình
1.3.3 n v t chc chng trình
1.3.4 Phng pháp cu hình đc bit
1.3.5 T chc PLCopen
4
Chng II: Mch logic t hp
5.1 Thit k chng trình da vào lu đ
5.2 Thit k chng trình da vào trng thái
Làm bài tp và
thí nghim
13
5.3 K thut ghi dch
5.4 S dng biu đ chc nng tun t (SFC)
Làm bài tp và
thí nghim
14
Chng VI: Ghép ni và truyn thông vi PLC
6.1 Các thit b vào ra
Làm thí nghim
15
6.2 Ghép ni vi PLC
6.3 Truyn thông vi PLC Chng VII: Mô hình hóa các s kin ri rc
7.1 FSM – Done
7.2 Petrinet - Done
7.3 State Charts & State Flow
3
CHNG 1: KHÁI NIM CHUNG V IU KHIN LOGIC
vi phân có th mô t đc s thay đi ca các đi lng quan tâm trong nhng khong
thi gian nh tùy ý. Các h thng liên tc là đi tng nghiên cu ca lý thuyt điu
khin t đng. c bit đi vi lp các h thng tuyn tính, đc mô t bi h phng
trình vi phân tuyn tính, các phng pháp và công c nghiên cu đã đc phát trin
và ng dng t lâu nay.
i vi các h thng ri rc, vi cm nhn ban đu, có th ngh rng vic mô t
và nghiên cu chúng s d dàng hn. Mt trong nhng cách tip cn ngây th nht đi
vi h thng ri rc là có th lit kê đc ht nhng đáp ng có kh nng xy ra. Ví
4
d mt chic qut đin thông thng có th trng thái chy hoc dng. Qut có th
chy nu ta đóng công tc cp ngun đin cho đng c qut. Qut s dng nu ta ct
công tc cp đin cho đng c. Hình dung v chic qut s phc tp dn lên nu b
xung thêm nhng trng thái thc t khác. Ch đ chy có th cn phân bit thêm chy
tc đ nào, đn gin nht có th là qut có ba cp tc đ, 1, 2, 3. Khi trong ch đ
chy có th có ch đ thay đi hng gió. Gia các cp tc đ c đnh có th có ch
đ chuyn gia tc đ này sang tc đ khác và ngc li đ phng theo ch đ gió t
nhiên, gây cm giác d chu. Nu hình dung chic qut này lp đt mt v trí xa
ngi s dng hoc đây là mt chic qut đ to nên s thay đi áp sut không khí
trong mt dây chuyn công nghip s cn có mt b phn cm bin gió đ nhn bit
qut có thc s hot đng hay không khi công tc ngun đã đóng. tránh b nh
hng khi đin áp li có s thay đi bt thng tín hiu t b cm bin gió (cm
bin áp sut không khí) ch thc s đc x lý sau mt khong thi gian nht đnh, ví
d sau 30s. Nhng bin đng nháy, mt đin áp ngun ngn 5 – 10s s không nh
hng gì đn trng thái hot đng ca qut. Rõ ràng là đ mô t h thng xác thc
hn, s lng các trng thái s tng lên nhanh chóng. Thc t, mt trong nhng khó
khn ln khi nghiên cu các h ri rc là s lng các trng thái quá ln, đn mc ch
cn lit kê ra chúng đã là không th, ngay c vi s tr giúp ca các máy tính hin đi.
Khái nim v điu khin logic (Logic Control) liên quan đn các h thng ri
rc, trong đó đáp ng ca quá trình ch có th bit đc nhng thi đim nht đnh
nhp khu vc nguy him, hoc can thip tc thi ca ngi vn hành n nút
dng khn cp khi thy có hin tng bt thng.
iu khin logic đc nghiên cu trong nhiu lnh vc:
- K thut tính toán (Computer Science);
- Lp trình (Programming);
- Mô phng (Simulation);
- Truyn thông (Communication);
- Các h thng điu khin công nghip (Industrial Control).
đây s ch quan tâm đn nhng vn đ ca điu khin logic trong các h thng điu
khin công nghip, trong đó ngi k s cn thit k h thng điu khin đ đm bo
quá trình xy theo đúng quy trình công ngh yêu cu, hot đng an toàn, tin cy, vi
hiu qu cao nht. Tính hiu qu đc th hin bi s kt hp mt cách tit kim h
thng trang thit b trong khi đm bo đc xác sut gia nhng ln dng máy nh
(Mean Time Between Failures), máy móc d vn hành, d sa cha, tit kim nng
lng, … Nhng thc đo hiu qu ca h thng thit b máy móc có th không d
đánh giá ngay t khâu thit k ban đu nhng có tính đnh hng cho ngi k s khi
tip cn các vn đ đi vi mt h thng điu khin công nghip.
Nhim v thit k mt h thng điu khin logic tuân theo các bc ging nh các
nhim v thit k bt k nào, đó là:
1. Phân tích quá trình đ làm rõ các yêu cu v công ngh mong mun;
2. Trên c s các yêu cu công ngh mong mun cn mô t đc h thng
bng ngôn ng k s phù hp. Ngôn ng k s đây đc hiu là mt công c mô t
đc thù nào đó mà da trên kt qu mô t h thng, gi là mô hình, có th chuyn mô
hình này sang dng ng dng đc thông qua các thit b phn cng cùng vi các
phn mm cn thit;
3. Mô phng h thng. Vi nhng h thng phc tp hoc quan trng không
th d dàng xây dng ngay các thit b th nghim, có th là do quá đt tin hoc quá
6
nguy him trong th nghim. Các công c mô phng trên máy tính ngày nay cho phép
dàng thc hin đc các quá trình vt lý này đã to nên cuc cách mng ln là s ra
đi ca các thit b đin t s, sau đó là máy tính đin t mà nh hng ca chúng đn
mi mt đi sng, kinh t, k thut thì mi ngi đu bit.
Mc dù da trên khái nim c bn nht là đúng hoc sai, 0 hoc 1, đi s Bool
có kh nng mô t hàng lot các quá trình thc t. Các mi quan h logic phc tp nh
7
s la chn các tác đng cn thit trong mt t hp rt ln các tín hiu đu vào th
hin qua các hàm logic. Các công c phân tích ca đi s Bool cho phép ti thiu hóa
các phn t logic cn thit đ xây dng nên các b điu khin logic hu hiu là c s
cho nhng ng dng thc t ca lý thuyt này.
i s Bool là c s đ xây dng nên các mch đin tính toán, các vi mch
logic đ phc hp cao (Complex Programmable Logic Device – CPLD) hay các mch
t hp logic có th lp trình đc (Flexible Programmable Gate Array – FPGA), ngày
càng đc ng dng rng rãi.
Tuy nhiên trìu tng hóa đn mc coi mt cái gì đó ch là đúng hoc sai s là
quá khiên cng khi mô t các quá trình thc t hoc s dn đn phi phân chia quá
trình ra quá nhiu mc đ chi tit đn mc không th phân tích ni. bù đp nhng
khim khuyt này lnh vc đi s logic đã phát trin lên các hng chuyên sâu mi là
logic m (Fuzzy Logic) và mng nron. Các bc phát trin cao hn ca logic đã t ra
có nhng ng dng thc t quan trng và cn đn nhng nghiên cu chuyên sâu,
ngoài phm vi mun đ cp đn đây.
Vi s phát trin ca k thut máy tính con ngi đã có nhng công c hu hiu khác
đ mô t mt cách trìu tng nhng quá trình thc t mà không phi da trên t duy
kiu toán hc. ó là nhng công c t duy bng ngôn ng hay bng hình nh. đây
mun nói đn các công c đ mô hình hóa các quá trình mt cách trc giác thông qua
các loi đ th.
1.1.2 Automat hu hn (Finite State Machine - FSM)
Automat hu hn hay là máy trng thái hu hn dùng ngôn ng hình nh, di
dng đ th đ mô t các quá trình [2]. Các trng thái (state), th hin di dng đ th
Trng thái u vào Trng thái tip
theo
èn đ
Red
èn xanh
Green
0 0 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 1 1 0 1
FSM có th mô t h thng mt cách hu hiu, và đc ng dng trong thit k
các mch đin t s, các th tc truyn thông [3]. Các phn mm thit k h thng s
ngày nay cho phép khai báo các FMS phc tp và t đng hóa quá trình chuyn t mô
9
hình sang ng dng trên mch đin t rt thun tin. Trong các h thng t đng hóa
phc tp State graph rt hay đc dùng, có th không phi đ thit k mà là đ mô t
hot đng và các tng tác gia các b phn ca h thng.
Mc dù FSM có công c toán hc c s là lý thuyt đ th, nó cng t ra còn
nhiu hn ch, đó là mi trng thái đc coi là không chia nh ra đc na, dn đn
s trng thái có th là rt ln cng nh là các bc chuyn gia chúng.
1.1.3 Petri Net
Petri Net, đc phát minh bi Carl Adam Petri nm 1939 dùng đ mô t các
quá trình hóa hc, là mt ngôn ng toán hc mô hình hóa cho các h thng phân tán
[7]. Petri Net là mt đ th có hng, trong đó mi nt ca đ th th hin bc
chuyn (transition, các s kin có th xy ra), ký hiu bng mt gch đng, và các v
trí (ngha là các điu kin), ký hiu bng vòng tròn nh. Nhng cung có hng, ký
hiu bng các mi tên, ni các nt vi các v trí và ngc li, th hin các v trí đã
chun b các điu kin cho các bc chuyn xy ra. Các cung không bao gi ni gia
t đng riêng, trong đó có th phân chia h thng thành các b phn chc nng và các
đc tính dòng s liu liên quan đn mi b phn và xem xét đc tng tác gia các
b phn vi nhau.
Ví d v Statecharts cho trên hình 1.2 v ch đ ca đng h bm gi. Trong
ch đ bm gi ta mun đng h ch th thi gian theo phút, chính xác đn phn trm
giây, di dng: mm:ss:cc. Ch đ bm gi có th chy lp li (Lap) hoc ch bm gi
mt ln (Lap_stop). th gm hai trng thái Stop (dng) và Run (chy). Trong Stop
có hai trng thái con là Reset (xóa ht) và Lap_stop (dng vòng lp). Trong trng thái
Run có hai trng thái con là Running và Lap, ngoài ra còn cha mt đ th trng thái
TIC thc hin vic đm gi chính xác đn phn trm giây (cent). Các trng thái đc
kích hot nh nút bm đt ch đ, tng ng vi các tín hiu logic chy (START) và
chy lp li (LAP). Các nút bm này nu bm tip s v ch đ trc đó. Ví d đang
trong trng thái Reset, bm nút START s chuyn sang Running. Nu đang trong
Running bm START ln na s v ch đ xóa ht Reset. Tín hiu START cng tác
đng tng t gia trng thái vòng lp (Lap) và xóa vòng lp (Lap_stop). Trong các
trng thái có th gn vi các hot đng (activities). Ví d trng thái Running có hot
đng trong quá trình trng thái này tích cc, ký hiu là:
during: /trong khi
disp_cent=cent; /ch th phn trm giây
disp_sec=sec; /ch th giây
disp_min=min ; /ch th phút
…
11 Hình Error! No text of specified style in document 3 Ví d Statecharts v ch
đ đng h bm gi.
Tng t nh Statecharts nhng phát trin thành ngôn ng mô t tiêu chun là
UML (Unified Modelling Language) [9] đã đc s dng rng rãi trong mô hình hóa
và thit k các h tng tác kích c ln, trong lp trình cho các ng dng nhúng và
- Xác đnh các vector, ma trn và các kiu d liu.
Hn na, Stateflow s tin hành mô phng mô hình đã đc xây dng đ
nghiên cu các đc tính cn quan tâm ca h thng. Kh nng rt mnh ca Stateflow
là t đng chuyn sang dng mã chng trình C dùng Stateflow
®
Coder™, tích hp
cùng phn mã C ca Simulink ra dng có th cài đt vào các b điu khin. iu này
rút ngn rt nhiu thi gian lao đng ca các k s trong quá trình thit k h thng
điu khin.
Ví d v đ th trng thái ca Stateflow cho trên hình 1.4. ây là mô hình mt
hp s t đng điu khin ô tô. Hp s s t đng chuyn s tùy theo tc đ ca xe và
đ m ca đng vào ga cho đng c.
- Mô hình có hai trng thái có th hot đng song song là: gear_state
(trng thái hp s) và selection_state (la chn s). Các trng thái song song, cùng
xy ra (parallel AND states) có vành bao bên ngoài bng đng nét đt. Trong mi
hai trng thái song song này có các trng thái con. Các trng thái con có vành ngoài
nét lin là nhng trng thái loi tr nhau, ngha là mi thi đim ch có mt trong
chúng đc kích hot.
- Các trng thái ni vi nhau bng các cung ch s kin (UP, DOWN)
hoc các điu kin (speed > down_th: tc đ ln hn ngng thp; speed < down_th:
tc đ nh hn ngng thp; speed > up_th: tc đ ln hn ngng tc đ cao; speed
< up_th: tc đ nh hn ngng tc đ cao; …).
- Vi mi trng thái có th có các tác đng (action) gây nên các hot đng
cn thit khi h thng đang trong mt trng thái nào đó. Các tác đng có th là loi
kích hot khi vào trng thái, entry; khi đang trong trng thái, during, khi ra khi
trng thái, exit.
- Trong trng thái có th có hàm tính toán, nh hàm calc_th:
[down_th,up_th] = calc_th(gear,throttle). Hàm calc_th tính toán các giá tr ngng tc
đ thp, tc đ cao t v trí hp s gear và đ m ca đng đa ga vào bung đt
throttle.
đng. Các hành đng đc thc hin khi trng thái tích cc.
Hình Error! No text of specified style in document 5 Cú pháp ca GRAFCET.
Các bc chuyn (transitions): dùng đ kt ni các trng thái. Mi bc
chuyn có mt đ hp th nht đnh. Bc chuyn là đc phép nu tt các trng thái
phía trên nó đu tích cc. Khi đ hp th ca mt bc chuyn đc phép tr nên là
đ thì bc chuyn đc kích hot ngay lp tc. Khi bc chuyn kích hot các trng
thái trên nó tr nên th đng và các trng thái tip sau nó tr nên tích cc.
Hành đng (actions): gm hai loi, loi theo mc và loi theo xung. Loi theo
mc kéo dài mt khong thi gian hu hn theo mt bin logic nào đó và gi nguyên
trng thái tác đng chng nào trng thái gn vi nó còn tích cc. Hành đng theo mc
có th là có điu kin hoc không điu kin. Loi hành đng theo xung có nhim v
thay đi giá tr mt bin nào đó. Bin có th là logic nhng không nht thit nh vy.
Mt hành đng theo xung đc thc hin ngay khi trng thái ca nó tr nên tích cc.
Có th đa vào các bin ph thuc thi gian đ to nên các hành đng có tr hoc xy
ra trong khong thi gian nht đnh. Mt hành đng theo mc bao gi cng có th
chuyn thành mt hành đng theo xung.
hp th (receptivities). Mi bc chuyn có mt đ hp th nht đnh.
hp th có th là mt điu kin logic, mt s kin hay điu kin logic kt hp vi s
kin. Trên đ th s kin th hin bng mt ch cái (bin) bên cnh trái ca nó có mi
tên lên hoc xung, ví d
,x y . Mi trên lên ch s kin xy ra sn lên ca
xung, mi tên xung ch s kin gn vi sn xung.
Ngôn ng GRAFCET đc phát trin vi mc đích s dng cho các b PLC.
Ngôn ng đc dùng trc ht vi mc đích mô t h thng bng đ th đ có th
15
phân tích, đánh giá s hot đng mt cách trc giác. Vic ng dng thc t đc thc
hin bng cách chuyn đ th GRAFCET sang mt ngôn ng thông dng khác là đ
th dng bc thang (Ladder Diagrams – LD). LD là ngôn ng đn gin, tha hng t
đin, đin t, khí nén, thy lc, ), truyn thông đn phn mm và ngôn ng
lp trình. B tiêu chun này gm nhiu phn, mi phn xét đn mt khía cnh
nht đnh, và do đó to thành mt chun “con” bên trong b tiêu chun IEC
61131 và thng đc kí hiu bi s th t ca phn (ví d IEC 61131-1, IEC
61131-2, ). Trong đó tiêu chun IEC 61131-3, tc phn 3 ca b tiêu chun
16
IEC 61131, vi tên gi “Programming Languages”, qui đnh v các ngôn ng lp trình
cng nh cách thc lp trình điu khin cho tt c các thit b, các quá trình và các b
điu khin. Nhng qui đnh trong tiêu chun IEC 61131-3 đem li mt cách nhìn nhn
mi v lp trình cho các h thng điu khin, đm bo tính hiu qu cao và sc mnh.
Chun IEC 61131-3 nói riêng và b tiêu chun IEC 61131 nói chung đã vt ra
ngoài gii hn là mt b tiêu chun v PLC mà tr thành mt b tiêu chun cho các
thit b điu khin kh trình (Programmable Controller) nói chung. Hin nay, phn ln
các b điu khin trong thc t đu là các b điu khin kh trình. Bi vy, phm vi
áp dng ca b tiêu chun IEC 61131 tr nên rt rng ln. Mt đim cn chú ý na là
phn nhiu các qui đnh trong b tiêu chun IEC 61131 dng khuyn cáo, ngha là
nên đc tuân theo ch không bt buc. Bi vy mc dù nhiu sn phm ca các hãng
khác nhau đc nói là “tuân theo chun IEC 61131” nhng vn có th không thc
hin đy đ và hoàn toàn đúng nh nhng qui đnh đ ra trong chun.
Di đây s ch ra nhng đc đim quan trng nht mà chun IEC 61131-3
đem li cho các ngôn ng lp trình điu khin.
1.3.2 Không ph thuc vào mt phn cng c th nào.
iu này cn thit đ chng trình có th mang đi đc (Portable). Do tính có
th mang đi đc có th to nên các th vin gm các chng trình nh, đc xây
dng cho các ng dng ph bin, có th ghép ni vào các ng dng ln hn. iu này
cng có ngha là các đon mã có th s dng li (reuseable). Rõ ràng là thi gian và
công sc ca nhng ngi phát trin ng dng s đc gim đáng k.
1.3.3 Dùng nhiu ngôn ng trong cùng mt chng trình điu khin
ây là mt trong nhng u đim ni bt nht ca chun. Vic s dng kt hp
1.3.4 Các công c đt cu hình
các phng pháp cu trúc hóa các chng trình PLC truyn thng,
các ng dng đc gói gn trong các khi vi các đc tính runtime (khi đang
chy) không rõ ràng, vic cu hình đn thun là chn PLC và phân cng vào
ra, sau đó lp trình da theo phân công ban đu này, s là rt khó khn khi
chng trình ca chúng ta dài hàng trm trang. IEC 61131-3 cung cp các
phng tin chun hóa và tinh vi đ tháo g khó khn này. Vì chng trình là
đc lp vi phn cng, nên vic cu hình cn phi xác đnh đc tính runtime
cho chng trình (PROGRAMs) và khi chc nng (FBs), giao tip gia các
cu hình và gán các bin cho đa ch phn cng PLC c th. Gi đây chúng ta
có th cu hình bng chng trình nên thoát khi gò bó lúc lp trình và cng
không phi nh nhiu na. Qun lý d án có th chia chng trình thành các
module cho nhiu ngi làm sau đó tng hp li mt cách d dàng.
1.3.5 Lp tài liu d án mt cách tin li và nhanh chóng
Chun cng cho phép chng trình cng nh thit b to điu kin đ
giám sát, chn đoán h thng và thu thp d liu phc v cho vic tng kt và
lp k hoch chính xác, d dàng.
1.3.6 An toàn và tin li hn khi dùng các bin và kiu d liu
Vi PLC và phng pháp lp trình thông thng thì vic truy cp d
18
liu đc thc hin bi các bin toàn cc hay là đa ch tuyt đi (phn cng), thông
thng là đa ch vào ra, c, khi d liu chng hn nh I0.0, I0.1, Q0.0,… Ngi lp
trình phi t phân b v trí ca chúng và phi ht sc cn thn nu không s xy ra
trng hp các phn ca chng trình nh hng ln nhau (ví d ghi đè d liu).
Khi lp trình theo chun IEC 61131-3 thì không dùng đa ch phn cng trc
tip mà thay vào đó là vic s dng các bin đc đt tên rõ ràng. Ngi lp trình
cng không phi xác đnh chúng cn đc lu gi đâu mà chng trình t đng sp
xp. Mi bin có mt kiu d liu c th nh Bool, Byte, WORD, DWORD,
LWORD, Integer (SINT, INT, DINT, LINT, USINT, UINT, UDINT, ULINT),
đa vào các khi (ví d OB) và không có đc tính lúc vn hành rõ ràng.
IEC 61131-3 áp dng nhng tin b ca công ngh k thut mi cho phép vic mô
hình mt d án PLC gm nhng ng dng có nhiu vi x lý. Mô hình phn mm theo
chun giúp ngi dùng cu trúc hóa các ng dng hng ti thc tin bng cách xây
dng các khi t chc chng trình POU đ to điu kin d dàng cho vic bo trì,
thu thp d liu và tng kh nng chn đoán ca PLC. Mt phn mm đng nht là rt
cn thit cho vic tng tính linh hot ca các ng dng. Các tài nguyên ca PLC (các
vi x lý hay khi CPU) đc gán đc tính vn hành khi cu hình và điu đó làm cho
chng trình ca ta đc lp vi phn cng.
1.3.9 T chc PLCopen
IEC 61131 ra đi mang li nhiu li ich cho c ngi s dng cui và c nhà
sn xut thit b logic kh trình. Hin nay hu ht các hãng đu cam kt sn xut sn
phm tuân theo chun này, có th là mt phn hay toàn phn. Cng phi nói rng
chun không ch áp dng cho PLC, mà cho hu ht các thit b điu khin kh trình
nh PAC, PLC, các b điu khin quá trình, Nhiu t chc đang hot đng nhm
ph bin rng rãi chun, trong đó có vic ra đi ca t chc PLCopen, t chc khuyn
khích các thành viên theo chun. PLCopen đã có rt nhiu thành viên, mà đc bit là
các công ty tp đoàn ln nh Siemens, ABB, Allen Bradley, OMRON, Mitsubishi
Electric, … Hin t chc không ch hot đng châu Âu mà c c M, Á.
Công ty Smart software solution, cng là thành viên ca PLCopen, phát trin
phn mm CoDeSys và thành lp t chc automation alliance vi hn 100 thành viên
cam kt s dng phn mm ca hãng. CoDeSys không ch đc chp nhn châu Âu
mà đang dn phát trin trên toàn th gii, là các công ty c, Thy s, Italia, Áo,
Pháp, Anh, B, Phn Lan, Thy in, Nga, M và Trung Quc vi nhiu loi sn
phm nh PLC, CNC/PLC combination, B truyn đng thông minh, DCS
(decentralized control system), Panel PLC, Lõi PLC, các module vào ra thông minh,
Phn mm CoDeSys lp trình cho thit b điu khin kh trình hoàn toàn tuân theo
chun IEC 61131-3. Vi mt phn mm lp trình chung theo chun và các hãng sn
xut thit b phn cng cam kt sn phm hoàn toàn h tr thì vic lp trình s thng
nht và đn gin hn cho ngi s dng.
Ký hiu: nghch đo ca mt bin logic x ký hiu là x.
Phép nghch đo đc đnh ngha thông qua bng giá tr 2.1 nh sau
Bng 2.1. Bng giá tr ca phép nghch đo
x
f(x) =
x
0 1
1 0
Phép cng logic (OR)
Phép cng logic đc thc hin vi 2 bin logic x và y ký hiu là x+y
Phép cng logic đc đnh ngha thông qua bng giá tr 2.2 nh sau:
Bng 2.2. Bng giá tr ca phép cng logic
x Y f(x,y) = x+y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Kt qu ca phép cng logic hai bin logic ch nhn giá tr 0 khi và ch khi c hai bin
logic có giá tr 0
22
Phép nhân logic (AND)
Phép nhân logic đc thc hin vi 2 bin logic x và y ký hiu là x.y hoc x*y
hoc đn gin là xy
Phép nhân logic đc đnh ngha thông qua bng giá tr 2.3 nh sau:
Bng 2.3. Bng giá tr ca phép nhân logic
x y f(x,y) = x+y
0 0 0
Nu trong mt h thc ta thay phép cng bng phép nhân, phép nhân bng phép
cng, thay 0 bng 1 và 1 bng 0 thì s thu đc mt h thc mi gi là h thc đi
ngu. Nu h thc ban đu đúng thì h thc đi ngu ca nó cng đúng.
23
b. Mt s h thc logic c bn
x+0 = x ; x.1 = x
x.0 = 0 ; x+1 = 1
x+x = x ; x.x = x
0
x
.
x
;
1
x
x
x+xy = x ; x.(x+y) = x
x
)
y
x
3 0 1 1 “x”
4 1 0 0 0
5 1 0 1 1
6 1 1 0 “x”
7 1 1 1 1
Ghi chú:
Nhng ch đánh du “x” là giá tr hàm không xác đnh (có th là 0 hoc 1), có
ngha là giá tr hàm ng vi các t hp giá tr bin đu vào không nh hng đn vai
trò ca hàm logic này.
u đim ca cách biu din này là d nhìn, ít nhm ln vì tt c các kh nng
có th ca hàm s đã đc lit kê ra ht. Nhc đim ca phng pháp này là cng
knh, đc bit là khi bin s ln.
b. Biu din bng biu thc đi s
Hàm logic có th đc biu din bng biu thc đi s s dng các phép toán
cng và nhân logic. Bng cách biu din hàm logic bng biu thc đi s, có th dùng
các thit b logic đ thc hin hàm logic mt cách dàng.
24
Mt hàm logic n bin bt k bao gi cng có th biu din thành tng chun
đy đ và tích chun đy đ.
Cách vit hàm di dng tng chun đy đ
Ch quan tâm đn t hp các giá tr ca bin làm cho hàm có giá tr 1. S
ln hàm bng 1 chính bng s tích ca các t hp bin này.
Trong mi tích ng vi mt t hp bin làm cho hàm có giá tr bng 1,
các bin có giá tr 1 thì gi nguyên, các bin có giá tr 0 thì đc ly giá
tr đo
Hàm tng chun đy đ s là tng các tích đó
Ví d: Cho hàm logic 2 bin nh bng 2.5
Bng 2.5: Hàm logic 2 bin s
x1 x2 y=f(x1,x2)
Ch quan tâm đn t hp các giá tr ca bin làm cho hàm có giá tr 0. S
ln hàm bng 0 chính bng s tng ca các t hp bin này.
Trong mi tng ng vi mt t hp bin làm cho hàm có giá tr bng 0,
các bin có giá tr 0 thì gi nguyên, các bin có giá tr 1 thì đc ly giá
tr đo
Hàm tích chun đy đ s là tích các tng đó
Ví d: Cho hàm logic 2 bin nh bng 2.5
Ta nhn thy có 2 t hp giá tr bin làm cho hàm có giá tr 0 là (x1,x2) = (0,1)
và (x1,x2) = (1,0). Vi t hp (x1,x2) = (0,1), vì bin x1 nhn giá tr 0 nên đc gi
nguyên, bin x2 nhn giá tr 1 nên phi ly giá tr đo, tng các bin tng ng s là
x x
. Vi t hp (x1,x2)=(1,0), vì bin x1 nhn giá tr 1 nên phi ly giá tr đo,
bin x2 nhn giá tr 0 nên đc gi nguyên, tng các bin tng ng s là x
+x2. Do
đó hàm logic có th đc biu din di dng tích chun đy đ nh sau
y=f(x1, x2)= (x x
)(x
+x2)
0 1 0
1 0 1
Bng Các nô biu din hàm logic trong bng 2.4
x2x3
x1
00 01 11 10
0 1 0 “x” “x”
1 0 1 1 “x”
Chú ý: vi các ô ng vi các t hp bin làm cho hàm có giá tr không xác đnh thì có
th đin “x” hoc b trng
Bng Các nô cho hàm 5 bin