Математический аппарат, описывающий действия дискретных и цифровых устройств, базируется на алгебре логики или булевой алгебре, названной по имени её основоположника Д. Буля.
Булева алгебра оперирует двоичными переменными, которые условно обозначаются как 1 и 0. В её основе лежит понятие переключательной или логической функции вида
относительно аргументов
, которая, как и её аргументы, может принимать только два значения – 0 или 1. В общем случае, если имеется n логических переменных, то они образуют 2n возможных логических наборов из 0 и 1. При n = 1:
= 0 и
= 1; при n = 2:
= 00, 01, 10, 11 и т.д. Поскольку для каждого набора переменных функция у может принимать два значения, общее число булевых функций п аргументов равно
. Таким образом, функций одного аргумента может быть четыре:
(константа 1); у = 0 (константа 0).
Два аргумента дают 16 функций (таблица 10.2).
Таблица 10.2