专利名称：用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种棋，具体地涉及一种通过布尔逻辑运算或者逻辑门电路而进行竞赛及娱乐 的一种棋。 现有技术现有广为大家熟悉的棋类有跳棋、象棋、军棋、围棋等等。这些棋类分别具有自己的规则， 采用这些规则进行游戏、竞赛，从而可以提高人的智力，其具有较高的竞技性。为了开发智力，也有一些运算棋，例如CN87210018U公开了一种逻辑跳棋，是将逻辑运算， 即布尔代数运算与跳棋结合在一起的跳棋，具有64个棋子，分成两种颜色，供两个人使用，棋 盘由横竖各8条线组成，横线为乘法线、竖线为加法线，每一色棋子具有四种棋子 一面为O 另一面为零、 一面为O另一面为壹、 一面为l另一面为零、 一面为1另一面为壹。使用时，将 棋子的数字面或者文字面均朝上摆满棋盘，然后翻转棋子使另一面向上，然后进行吃子，在横 线上满足乘法运算，即一方的两个相邻的棋子，进行乘法运算后，与该两个棋子相邻的对方的 棋子若刚好等于该运算结果，则一方的一个棋子可以跳过自己的相邻棋子吃掉对方的棋子，可 以跳过一个棋子，也可以间隔一个棋子跳吃。在竖线上的棋子则需要满足加法运算进行跳吃。 该跳棋的局限在于跳棋的人数受到限制，只能进行加法和乘法两种逻辑运算，不能组成多种 复合逻辑运算，暗棋方式摆放不透明，随机性大，竞技性有限，变化少。 发明内容本发明的目的在于提供一种既有棋类的竞技性又能够增加布尔逻辑运算或逻辑门电路运算 的布尔门棋。计算机和各种逻辑电路，都是通过内部可组成高低电平(也即逻辑O、 l电平或开关屯平) 的电路实现的。所有软件的原始基础(如系统语言、文字、数字、工程、网络、设计、音像、 游戏等)最后也离不开二进制数字，也是通过这些二进制数字由数字电路中的各种门电路(如 触发器、寄存器、存储器、计数器等)来实现其各种用途，故门电路是上述整个数字电路的基 本单元，布尔代数是各种门电路的数学基础。从这个意义上说，计算机是布尔代数在现代科学 技术上的应用。本发明就是以布尔逻辑代数和数字门电路的逻辑关系为本棋的基础和准则，以约定的方式 或在盘面上设置不同区域和线路来表示不同的逻辑门和走棋形式，或者以带有不同符号标识的 门符棋子来表示不同的逻辑门和走棋形式，以各方棋子中表示两种相互对立的逻辑状态的棋子 0和1代表逻辑门中的低电平和高电平(0和1棋子也可用其它符号表示)，通过0和1在不同区域和线路中的不同组合，构成了各种逻辑门、各种逻辑门转换、级联或复合的输入输出关系， 从而反映了布尔代数和数字门电路的逻辑状态，实现走棋、竞技和娱乐。为实现上述目的，本发明提供的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋(简称布尔门棋)，其特征在于每一方的棋子均包括表示两种相互对立的逻辑状态的棋子；该棋的棋盘为由若干个正三角形或等腰三角形单元组成，该若干正三角形或等腰三角形单元相互连接 组成若干个大小不等的复合三角形；所述的若干正三角形或等腰三角形单元的两个角点通过两 种相互对立的逻辑状态的棋子的不同组合摆放构成逻辑门的输入端，所述三角形单元的另一角 点为逻辑门的输出端，由此构成一个逻辑门；所述复合三角形的两个角点或者复合三角形的两 个角点及角点之间的点通过棋子的摆放构成逻辑门的输入端，所述复合三角形的另一角点为逻 辑门的输出端，由此构成一个逻辑门；所述若干正三角形或等腰三角形单元组成的棋盘上的任 一个角点为一个逻辑非门的输入端，与之相邻的另一角点为逻辑非门的输出端； 一个与所述逻 辑门输出端逻辑状态相同的棋子可以从所述逻辑门的输入端的一侧跳过逻辑门到达该逻辑门的 输出端。其中，所述跳过逻辑门到达输出端的棋子的起始位置被约定在毗邻逻辑门输入端的中点位 置；或者约定在逻辑门的输入端的两个最外端点延伸线的交点位置。其中，所述由若干个正三角形或等腰三角形单元组成的棋盘被划分为一个或一个以上的逻 辑门域，每一逻辑门域内具有该逻辑运算特性；或者，所述由若干个正三角形或等腰三角形单 元组成的棋盘上的线路被划分为不同的逻辑线路；或者，所述的每一方的棋子还可增设至少 一个带有"与"符号标记、至少一个带有"或"符号标记、至少一个带有"异或"符号标记的 门符棋子。也就是说，本发明可以将所有的棋盘定义为一种逻辑域，或者将棋盘划分为不同的 逻辑区域或/和线路来确定该逻辑区域内或/和线路上相应的逻辑门单元的特性；或者棋盘不被 定义为一个逻辑域，而是通过各方所具有的"门符棋子"，来定义自己的所确定的三角形逻辑门 采用何种门特性或者何种布尔运算，即门符棋子是用来定义每一个逻辑门的逻辑运算特性的棋 子。利用这些三角形和线路以及该区域被赋予的逻辑门属性进行下棋，从而增加游戏的变化和 复杂性，增加娱乐性。其中，所述棋盘的逻辑门域为与门域、或门域、与非门域、与或门域、 或非门域、与或非门域、异或门域、或者同或门域，或者为其中至少两种门域的组合。其中，由所述棋子在所述角点(或块)正三角形或等腰三角形单元或复合三角形上构成的 逻辑门为非门、与门、或门、与非门、与或门、或非门、与或非门、异或门、或者同或门， 或者是至少两个上述逻辑门级联而成的逻辑门串或复加组合而成的复合逻辑门。本发明以形似跳棋的方式进行下棋，在约定的门域区间(或者由逻辑门中带有不同标识的 门符棋子确定逻辑门的特定)，根据位于所述的角点、或者所述正三角形单元、或者所述等腰 三角形单元、或者所述级联或复合三角形的输入端的代表O和代表1的棋子组合不同，决定了 该逻辑门的输出状态，从而确定可以翻过输入端而到达输出端的棋子的逻辑状态。本发明棋盘由若干正三角形或等腰三角形单元相互拼接组成，这些三角形是由若干条直线 段和由这些直线段相互交叉分割而成；或者，本棋盘也可由若干条可见的相互垂直的直线将棋 盘分隔成若干个四方块，沿这些四方块对角线方向延伸的无实线连接构成了若干条隐性直线， 由这些可见的直线和隐性直线相互连接相交，形成了若干个大小不等的等腰三角形；或者，本 棋盘也可由若干条相互垂直的直线将棋盘分隔成若干个四方块，任一四方块与以该四方块中心 为原点呈相互垂直连接(或相互垂直遥相对应)的两四方块构成一个等腰三角形；或者，本棋 盘也可由若干条相互垂直的直线将棋盘分隔成若干个四方块，任一四方块与同该四方块呈品字形相连(或呈品字形遥相对应)的两四方块构成一个等腰三角形。以线条方式构成三角形单元时，盘上每条可见的直线上的交叉节点为一个棋子的落点(即 角点)；以四方块构成三角形时，依据棋子落点规则不同，可以每一个四方块的角点为棋子的落 点，也可以每一个四方块为棋子的落点。其中，所述的每一方的棋子还可增设 一个高电位和一个低电位的具有限制或改变输入端 棋子极性和跳跃棋子极性的箝位棋子，以"+ "和" 一 "符号表示"高电位"和"低电位"。当 该箝位棋子停在与某输入端棋子或跳跃棋子的极性相连的直线上且之间没有阻挡时，若该输入 端棋子或跳跃棋子与本箝位棋子状态不同，则被本箝位棋子所代表的状态箝位。当箝位棋子与 原输入端棋子或跳跃棋子是同一种状态时，原输入端棋子或跳跃棋子极性不变。其中，所述三角形单元或复合三角形所构成的逻辑门具有相交、共点或从属关系。 其中，所述三角形或复合三角形所构成的逻辑门的输入端的棋子可以是两个以上棋子。 其中，所述三角形单元或复合三角形所构成的逻辑门的输入端的棋子可以为己方或对方或 多方棋子。本发明就是将布尔代数和数字门电路揉合和应用到这种新式棋中。由于可以组成以上不同复杂的逻辑门和各种输入输出关系，从而将游戏和布尔逻辑运算、 以及门电路结合在一起，提高了游戏的竞技性和娱乐性。本发明根据玩法不同，对由正三角形或等腰三角形相互连接、相交、或按照从属关系组成 的若干大小不等的三角形可以组成各种门电路，通过0和1在不同逻辑区域和线路中的不同组 合构成各种逻辑门、各种逻辑门转换或级联的输入输出关系，从而反映布尔代数的逻辑状态。 可由几个或几种逻辑门组合成另一种逻辑门，若干个逻辑门可以级联成一个逻辑门串。该棋棋子的数量依棋盘不同而不同。根据不同玩法，可在棋盘上设置不同数量的0和1棋 子，也可将两种棋子设定为一种棋子或只抽取单一逻辑特性的棋子进行对局，此时可视为只有 与域或或域，也没有非门跳跃.也可在此基础上增设(或升级成)带有限制、或改变其它棋子功 能和极性的箝位棋子以及定位门电路属性的门符棋子。本发明所述的布尔门棋以一方棋子最先全部到达对面的营区为获胜。其游戏的方法是1. 各方按规则在本营区摆满棋子；2. 向对面营区行进。在没有组成逻辑门前是以步进方式前进，当组成逻辑门后，可以从输 入端定点位跳过逻辑门到达输出端，逻辑门组成越多越长越复杂，跳过的距离就越远；3. 最先到达对面营区并按规则摆好棋子的一方为获胜。可按完成走棋的步数来积分，步数 越少，分值就越高；或者，按形成逻辑门转换或级联的不同难易程度来加分，决定胜负和名次; 或者，直接按胜负决断。本棋还可作为一种双极性跳棋来下，这时棋盘上每一个棋子可看作是一个具有该棋子特征 的反相器(即非门)，其中0棋子是输入已处于0状态的反相器，l棋子是输入已处于l状态的 反相器。当两个毗邻的棋子都是一样数字时，互相不能跳过，当两个棋子不同时方可跳过。
图la-lf是本发明的布尔门棋的几种棋盘； 图la'是图la、 lb中的一个三角形单元；图lb'是图la、 lb中的两个三角形单元；图lc'是图lc中的四个三角形单元；图Id'是图If中的一个三角形单元；图le'是图If中的若干三角形相互交叉；图lf' 、 lg'是图If中的大三角形嵌套若干小三角形；图2a-2e是本发明的布尔门棋的几种棋盘；图2a'是图2a-2e棋盘中的一个三角形单元；图2b'是图2a-2e棋盘中由数个三角形单元复合成的复合三角形；图3a-3j是本发明的布尔门棋的另几种棋盘；图3a'是图3a-3j棋盘中的由正方形构成的三角形单元；图3b'是图3a-3j棋盘中构成的多个复合三角形；图4a-4k是本发明采用以黑白格显示的布尔门棋的几种棋盘；图5a-5h是本发明采用以黑白格显示的布尔门棋的又一种棋盘；图5a'是图5a—5b棋盘中的三角形单元示例；图5b，是图5a—5b棋盘中的三角形单元示例；图5c'是图5c—5d棋盘中的三角形单元示例；图6a—6d是本发明布尔门棋的在棋盘"与"域上由两个非门和一个与门构成的或非门电路; 图7a—7d是本发明布尔门棋的在棋盘"或"域上由一个或门和一个非门构成的或非门电路； 图8a—8d是本发明的布尔门棋的在棋盘与域上由一个与门和一个非门构成的与非门电路； 图9a—9d是本发明布尔门棋的在棋盘"或"域上由两个非门和一个或门构成的与非门电路； 图10a、 10b是本发明的布尔门棋的在棋盘"与非"域上由3个与非门构成的或门电路； 图lla、 llb是本发明布尔门棋的在棋盘"与非"域上构成的或非门电路； 图12a、 12b是本发明的布尔门棋的在棋盘"与非"域上构成的与门电路； 图13a—13d是本发明的布尔门棋的在棋盘"与非"域上由4个非门构成的异或门电路； 图13a'是一个一箝位棋子改变图13a的输入状态从而须变换跳跃棋子的示例； 图14a、 14b是本发明布尔门棋的在棋盘"与"域和"与非"域相邻的位置上由2个与门 和一个与非门构成的与非门电路；图15a—151是本发明的布尔门棋在棋盘与非域上级跳棋路和箝位棋子应用示例； 图15a' —15c'是图15a—15c级跳棋路和箝位棋子的縮小示例； 图16a—16e是本发明的门符和箝位棋子应用示例； 图17a、 17b是本发明的带有门符和箝位棋子的棋盘示例。
具体实施方式
实施例1-1，参见图la、 lb，其给出了二人对弈的棋盘，该棋盘由直线和斜线形成若干个 等腰三角形单元，如图la'给出了等腰三角形单元，由若干图la'所示的等腰三角形单元相互 连接组成若干个大小不等的复合三角形；每一方的棋子包括表示两种数量相等的相互对立的逻 辑状态的棋子，在图中用0、 l表示。所述等腰三角形单元、或者所述复合三角形的两个角点为 逻辑门的输入端，另一角点为输出端；所述等腰三角形单元组成的棋盘上的任一个角点为一个逻辑非门的输入端，与之相邻的任一角点为逻辑非门的输出端。参见图la',在等腰三角形单 元ABC中，若其中两个角点为逻辑门的输入端，例如A、 B点，则另一点C为输出端。参见图 lb'若角点A为逻辑非门的输入端，则另一角点B或C或D或E为逻辑非门的输出端。通过代 表两个相互对立的逻辑状态的棋子的输入，以及通过选择不同的布尔运算，可以确定输出端的 棋子的状态，从而构成一个逻辑门。采用本发明的上述棋盘和棋子在进行类似跳棋比赛时，先将双方同等数目的两种逻辑状态 的棋子0、 l按规定置于棋盘各自的营区内，双方轮流向对方营区行进。在没有组成逻辑门时， 以每次只能走一步的步进方式前进。当一方组成按局式或棋域所定义的逻辑门或复合逻辑门状 态时，就可实现该方输入侧棋子向输出端的跳跃。逻辑门组成越长、越大、越复杂，其跳过的 距离就越远。以最先全部到达对方营区并按规定排好棋子一方为胜。可按完成走棋的步数来积 分，步数越少，分值就越高；或者，按形成逻辑门转换或级联的不同难易程度来加分，决定胜 负和名次。实施例l-2，图lc、图ld、图le，给出的是四人对弈的棋盘，该棋盘由横线、竖线组成正 方形，并连接正方形的对角线，形成若干等腰三角形单元。如图lc'所示，每个正方形中具有 四个等腰三角形单元。这些三角形单元互相连接从而形成复合三角形，其游戏方式与实施例1 一l相同。图1C、图ld、图le展示的棋盘还被划分为若干个区域，在图中用粗线条表示，如 lc中有三个正方形区域，每一个区域可以被定义为一种逻辑域，如中间最小的正方形区域可 以被定义为"异或"域，中间的正方形区域可以被定义为"或"域，最外的正方形区域内可以 被定义为"与"域。在每个逻辑域中，只能按该区域规定的逻辑方式进行运棋。实施例l-3，参见图lf,图中给出的是一个六人对弈的六角形棋盘。该棋盘由相互交叉的直 线形成若干个正三角形单元，其游戏方式与实施例1 — 1、 l一2相同。图ld'粗线条部分给出 了一个正三角形单元，图le'粗线条部分示出了由四个正三角形形成互相交叉，图lf'粗线条 示出了由多个大小不等的正三角形构成复合三角形或形成嵌套。实施例2—1，参见图2a、图2b,其展示的棋盘与实施例1-1的棋盘的形状一样，同样是 用于两人游戏，不同之处在于对所述的等腰三角形单元，先由横线、竖线组成正方形，再在 每个正方形中作"米"字线，使每一正方形中构成8个等腰三角形单元。参见图2a'，该图即 是一个具有8个等腰三角形单元的正方形，其中一个等腰三角形单元用粗线示出。图2b'是用 粗线条示出了有多个等腰三角形单元组成的复合三角形。其游戏方法与实施例1 —l相同。实施例2-2，参见图2c、 2d、 2e,其给出棋盘的等腰三角形单元与上一实施例相同，不同 之处在于，该棋盘可供4人游戏。实施例3，参见图3a-3j,图中展示的是另一种本发明的布尔棋的棋盘，该棋盘上的若干个 等腰三角形单元是这样构成的若干条可见的相互垂直的直线将棋盘分隔成若干个正方形，该 正方形的对角线方向形成无实线连接的隐形直线(即未画出的对角线)，由所述正方形的两相邻 直角边和一隐形对角线组成了所述的等腰三角形单元。图3a'是本实施例中的棋盘的可见直线 组成的正方形，该正方形中的对角线方向可以形成隐形的直线(图中以虚线表示)，从而形成 两个等腰三角形单元。图3b'是本实施例中的棋盘的可见直线组成的若干正方形，每个正方形 中的对角线方向可以形成隐形的直线(图中以虚线表示)，从而形成若干等腰三角形单元。图中粗线条示出了 4个等腰三角形单元和一个大三角形组成的复合三角形。图3a-d为两人对局的 棋盘，图3e—3j为四人对局的棋盘。实施例4一1，参见图4a-4j，图中展示的是又一种本发明的布尔棋的棋盘。该棋盘由黑白 相间的若干小正方形块构成，每一个小正方形块具有四个角点，其中任意三个角点构成的等腰 三角形为该棋盘的一个三角形单元；4个小正方形块(两黑两白)可以组合成一个大四方形块， 该大四方形块的任意三个角点可以构成一个大等腰三角形；9个小正方形块(5黑4白或5白4 黑)可以组合成一个更大的四方形块，该四方形块的任意三个角点可以构成一个更大的等腰三 角形；……依此类推。图4a-d，为两人博弈的棋盘；图4e-j，为四人博弈的棋盘。采用以黑白格 显示、以黑白格角点为棋子落点进行对弈的棋盘；该类棋盘由于采用反差显示，在视觉上易于 分辨，同时也提示了棋子落点不能放在格内。实施例4一2,图4k是由黑白相间的若干正三角形单元构成的六角星形棋盘。数量不等的 正三角形单元可以组成大小不等的正三角形。该棋盘为6人游戏。实施例5，参见图5a-5h，图中展示的是又一种本发明的布尔棋的棋盘，该棋盘与图4a-4j 中的棋盘的构成相同，也是采用黑白格显示，不同之处是以每个格单元为棋子落点来进行走棋。 该棋盘由于是采用反差显示，在视觉上易于分辨，同时也提示了棋子落点只能放在格内，也就 是说棋子的落点是在正方形块上。图5a-5d，为两人棋盘，图5e-5h为四人棋盘。参见图5a'，图中展示呈品字型相连的三个正方形块构成一个等腰三角形，其上的三个棋 子0、 0、 l构成一个"与非"关系。图5b'是由五个棋子在五个正方形块上组成的等腰三角形其中两个棋子l与共连的一个棋子0组成一个等腰三角形单元，构成了一个"与非"关系；沿两个棋子1斜下方延伸的方块上的棋子0与两个棋子1共连的那个棋子0组成了一个大等腰三角形，构成一个或关系或与关 系。图5C'，由6个正方形方块构成三个等腰三角形，从而形成一个复合三角形。本发明上述实施例给出的棋盘中的三角形单元、以及复合三角形均可以作为逻辑门的输入 和输出端，进行逻辑运算。本发明的上述棋盘可以被划分为2个或2个以上区域，代表不同逻辑门状态的门域，在图 中用封闭粗实线和粗直线表示，如lc中有三个正方形区域，每一个区域可以被定义为一种逻辑 域，在该逻辑域中，进行该种逻辑运算，即棋子进入到哪个区间，就按哪个区间所约定的逻辑 门规矩走棋。图lb被若干横粗线分成不同的区域，不同的区域可以被定义为不同的逻辑域；其 他图中也被粗线分为不同的逻辑区域。当然，本发明的棋盘也可以被全部定义为一个逻辑域， 仅作一种逻辑运算。对输入端在一个门域，输出端在另一个门域，该门电路的状态以输入端所 在的门域为准。对输入端分在2个不同门域、而输出端在其中某一门域内或在其中某一门域分 界线上，则按该分界线所示的门域为准。下面根据不同的逻辑区域详细说明本发明所述的布尔棋的逻辑门的构成。参见图6a，图中展示的是图4c、 4d、 4f所示的棋盘的局部，该棋盘局部被定义为"与" 域，在该图中分别展示了由2个非门和l个与门组合而成的或非门复合电路，例如左上角的 的两个输入棋子为0和1，经过逻辑非运算后得到两个输出棋子1和0,该两个棋子是与门运 算的输入端，经过"与"逻辑运算，输出端的棋子应为0，因此，在输入端的与上述非门和与门组合而成的或非门电路输出端相同的棋子"0"可以翻过该或非门直接到达输出端。图中，虚 线圆圈内的棋子是需要经过输入端到达输出端的棋子。右上角、左下角、右下角给出来的是不 同形状的输入棋子构成的不同的或非门电路，其可以翻过该逻辑门电路的棋子根据其输入输出 逻辑状态而定。上述图中可以翻过该逻辑门电路的棋子的起始位置被约定在毗邻输入端的中点 位置。参见图6b，图中展示的是图4k所示的以正三角形单元构成的部分棋盘，该棋盘部分也被 定义为"与"域，图中分别给出了以"1、 0"; "0、 0"和"1、 1"为输入端、由非门和与f J组 合而成的或非门电路，以及展示了翻过该逻辑电路的棋子分别为"0"、 "1"和"0"。该图中可 以翻过逻辑门电路的棋子的起始位置被约定在输入端延伸线的交点位置。参见图6c，图中展示的是由直线和斜线构成的等腰三角形单元的部分棋盘(图2a—2e所 示的棋盘)，该部分也被定义为"与"域，并展示了与图6a中相同的四种由非门和与门组合而 成的或非门电路，以及翻过该电路的棋子。参见图6d，该图中展示的内容是图lf所示的以正三角形单元构成的部分棋盘。与图6b不 同之处在于该正三角形单元是由线条构成的，而图6b是由黑白相间的正三角形构成。参见图7a—7d，图中分别展示的是部分不同形式的棋盘，该部分棋盘被定义为"或"域， 在"或"内，由一个或门和一个非门可以组合成一个或非门。或非门运算为Y= (A+B)'= A' .B'。例如，见图7a，左侧示例具有两个输入棋子"1、 0"，经过"或"运算，输出为"1"(因 为要形成级跳通路，故该点以虚拟"l"表示，实为一空点。此点是级联该或门和非门、构成该 或非门的承上启下的中间环节)；该输出再经过反相，故该或非门输出端的逻辑状态为"0"。由 此得出从输入端一侧翻过该或非门到达其输出端0下一点的棋子应该是"1"。图7a右侧示例为 两个输入端棋子为"0、 0"、输出为"1"的或非门，越过该或非门到达下一点的棋子应为"0"。 图7b、 7c、 7d中也分别展示了在"或"逻辑域内的或非门棋路、以及跳过该棋路的棋子的状态。参见图8a—8d,图中分别给出了部分不同形式的棋盘，该部分棋盘被定义为"与"逻辑区 域，并展示在"与"域棋盘上由与门和非门组合而成的与非门棋路。以图8a为例说明，该图左 侧三角形单元输入端棋子的逻辑状态为"1、 1"，经"与"逻辑计算输出端空点应为"1"，再经 过"非门"逻辑运算，则得到该与非门的输出状态应为"0"。因此，跳过该与门和非门(即与 非门)的棋子应该是"1"，该"1"棋子从该逻辑门的输入端一侧越过与非门到达其输出端的下 一点位置。其它图中也示出不同输入状态的与非逻辑门电路以及可以跳过的棋子的逻辑状态。参见图9a—9d,图中给出了不同形式的棋盘的一部分，该部分棋盘被定义为"或"逻辑域, 图中展示出在或域棋盘上由非门和或门组合而成的与非门棋路，与非门Y^ (A，B)'= A'+ B'。 例如图9a,两个输入端棋子为"1、 1"，分别经过非门运算，得到输出端的棋子为"0、 0"， 再经过或门运算，输出端位置的棋子应该是"0"，因此，"0"逻辑状态的棋子可以跳到该与非 门电路的输出端位置，图中还展示了输入端分别为"0、 1"和"0、 0"的棋子经过与非门运算 后的输出端棋子的逻辑状态。图9b、 9c、 9d也分别给出了 "或"逻辑区域内的与非门电路。参见图10a—10b，该各图中的棋盘被定义为"与非"逻辑区域，在该域上由3个与非门组 合而成或门棋路。或门可表示为Y=(A' B' )' =A+B。见图10a，上半部展示的一组棋子中， 两个逻辑状态为"0、 0"的棋子为逻辑门的输入端，经过与非门的逻辑运算，输出端的棋子为"1";与该三角形单元构成的逻辑门相同的另一组三角形单元的输出端棋子也为"1";两个输出棋子构成了下一个逻辑门的输入端，与该两个输入棋子构成的三角形与非门输出端的棋子逻辑状态应为"0",因此，通过三个与非门构成一个复合的或门，符合该门输出端逻辑状态"0" 的棋子从逻辑门的输入端一侧直接到达输出端位置。该例中可以跳跃的棋子的起始位置被约定 在最边沿输入端延伸线的交点位置。图10a中，下方的一组棋子也是由三个与非门构成的或门。该例中可以跳跃的棋子的起始 位置被约定在毗邻复合门输入端的中点位置。图10b与图10a展示的逻辑门不同之处是棋盘为黑白方块形式，棋子落点为落在黑白方块 上，其展示的逻辑门与图10a相同。参见图lla—llb,两个棋盘均被定义为"与非"逻辑区域，图lla中给出的左下侧的一组 棋子，显示的是由3个与非门和1个非门组合而成的或非门棋路，Y=(A' *B' )' ' =(A+B)'。 两组输入端分别为"1、 0"、 "1、 1"的棋子，经过与非门的逻辑运算，其输出端分别是"1"、 "0"，该两个输出端"1"、 "0"又构成下一个逻辑门的输入端，再次经过与非逻辑运算，其输 出端的棋子为"l"(该棋要跳跃下一级反相器时，应为空点，以留出级跳通路)。该输出棋子"l" 再进行非门运算，则输出端棋子的状态应该为"0"，由此构成一个或非门棋路。 一个"l"状态 的棋子可以翻过三个与非门及一个非门到达下一点位置。该翻过逻辑门的棋子的起始位置被约 定在毗邻复合门输入端的中点。图lla右下角的一组棋子为三个非门和一个与非门组成一个或 非门。在输入端一侧的"0"棋子可以翻越该门到达其输出端的下一个位置。图lla右上角的逻 辑门电路也是由三个与非门和一个非门电路构成的或非门电路，其翻过逻辑门的棋子的起始位 置被约定在复合门最边沿输入端延伸线的交点位置。图llb展示的逻辑门电路与图lla相同， 不同之处仅在于棋盘的形式和棋子的落点不同。参见图12a—12b,图中展示的棋盘被定义为"与非"逻辑区域，图12a中展示了在与非 域棋盘上由l个与非门和l个非门组合而成的与门棋路，Y=A*B= (A*B)''。图中左面一组 棋子，两个输入端棋子为"1、 0"，经过与非门运算，输出端为"1"，再经过非门运算，输出端 的棋子状态应为"0"。其中，与非门输出端为一空点，以便留出跳跃通道。因此， 一个逻辑状 态为"1"的棋子可以翻跃与非门以及非门而到达下一点位置。另外两组棋子也显示的是由1个 与非门和1个非门组合而成的与门电路。图12b展示的逻辑门电路与图12a相同，不同之处只 是棋盘的形式不同。参见图13a—13d，图中展示的4个棋盘分别被定义为"与非"逻辑区域。参见图13a，其展示的是在与非域棋盘上由4个与非门组合而成的异或门棋路，Y = A B =AB' +A' B。最下面的等腰三角形的输入端为"1、 0"，经过与非门运算，其输出端的棋子为 "1";该棋与两边的两个棋子"1"和"0"分别又构成两个与非门的输入端；该两个与非门的 输出端"0"、 "1"棋子又构成了第4个与非门的输入端，最后输出端的棋子状态应为"1"，因 此， 一个"l"棋子可以跳到该四个与非门构成的异或门输出端位置(所有图中，带虚线外圆的 棋子表示可以起跳和到达终点的棋子)。该图与上述所有实施例的一个不同之处是本图中，游 戏双方各有一个用正号和一个负号表示的棋子，即钳位棋子。由于该图中的一个"+ "和一个 "一"的钳位棋子都只与起跳棋子相连，相当于箝位和反箝位，所以不影响起跳棋子的极性。另两个钳位棋子与任何输入端棋子不连，所以不影响起跳棋子到达输出端。
参见图13a'，该图与图13a不同之处在于图中一个"一"箝位棋子位于与两个逻辑门 输入端1相连的位置上，使该两个输入端1被箝位到0,由此改变了整个复合门的输入输出状 态，这时可起跳的棋子应为O。
图13b,该棋盘也被定义为"与非"逻辑区域，其展示的是两组由4个与非门组合而成的 异或门电路，棋盘的形式与图13a不同。
图13c,该棋盘也被定义为"与非"逻辑区域，图中展示了两组由4个与非门组合而成的 异或门电路，该两组异或门电路的形状大小是图13a中的异或门的一半。
图13d与图13b中展示的棋盘形式相同，不同之处是该异或门的形状大小是图13b中异或 门形状的一倍。
参见图14a—14b,每一个图中的棋盘被定义为两个部分，图中以A—A线为界，上面为"与 非"门逻辑区域，下面为与门逻辑区域。参见图14a中左边的示例，图中展示的是在"与门" 逻辑区域和"与非门"逻辑区域的相邻处，由2个与门和1个与非门组合而成的与非门电路。 在与门区域，两个输入端棋子分别是"1、 1"、 "1、 1"。经过"与"逻辑运算，输出端棋子分别 为"1"、 "1"，该两个输出的棋子刚好落在与非域的临界线上，这两个棋子构成与非域内的另外 一个逻辑门的输入端，经过与非逻辑运算，输出端的棋子状态应该为"0"，由此构成的逻辑电 路为与非门电路，因此， 一个"0"棋子可以越过两个与门电路和一个与非门电路直接到达该与 非门电路的输出端位置。图中另外两组棋子，也分别是展示了两个与非门电路，以及可以越过 该与非门电路到达输出端的棋子。参见图14b，图中展示的电路同样是在"与门"逻辑区域和 "与非门"逻辑区域的相邻处由2个与门和1个与非门组合而成的与非门电路，与图14a不同 之处是棋盘的形式是由黑白两色等边三角形块间隔布置构成的。该二例中跳跃棋子的起始位置 被约定在毗邻输入端的中点位置。
参见图15a-151,其中所有棋盘被定义为"与非"逻辑域。图15a中是2个与非门和一个 非门在与非域上组成的三级跳棋路。由图可见，起跳棋子0可以连续翻过2个与非门和一个非 门。
图15b是2个与非门在与非域上组成的二级跳棋路。由图可见，起跳棋子O可以翻过第一
个与非门到达第二个与非门的输出端。
图15a， 、 15b'与图15a和15b方式一样，但构成与非门的三角形形状小于前者，因而产 生级跳的幅度(即距离)也小于前者。
图15c是在与非域上第一个与非门的输入端由于增加了一个0输入端子，即该与非门具有 三个输入棋子"l"、 "0"、 "1"，改变了原输入输出状态，输出端应该为"1",因而，位于起跳 位置的"l"棋子能够翻越该与非门到达第一个与非门的输出端，但不能到达第二个门的输出端。
图15c'示例的逻辑门同图15c，但构成与非门的三角形形状小于图15c的。
图15d是一个与非门和5个非门在与非域上组成的六级跳棋路。由图可见，起跳棋子1可 以连续翻过5个非门到达与非门输出端。
图15e是一个与非门和5个非门在与非域上组成的棋路。由图可见，由于一个"一"箝位 棋子改变了一个非门极性从而使起跳棋子"1"可以连续翻过5个非门而到达与非门输出端。图15f是一个与非门和5个非门在与非域上组成的六级跳棋路。由图可见，由于一个"+ " 箝位棋子改变了一个非门极性从而使起跳棋子"1"被阻挡在该非门前。
图15g是一个与非门和5个非门在与非域上组成的六级跳棋路。由图可见，由于一个"一" 箝位棋子改变了起跳棋子"1"在与非门前的极性因而被阻挡在该非门前。因该钳位棋子为低电 位棋子，故并不改变与该钳位棋子处在同一横线方向上的"0"棋子的逻辑状态。
图15h是一个与非门和5个非门在与非域上组成的六级跳棋路。由图可见，由于一个"+ " 箝位棋子沿垂直方向改变了与非门一个输入端棋子"0"的极性，因而使起跳棋子"1"被阻挡 在该与非门前；该钳位棋子沿斜线方向所指向的棋子均为"1"棋子。由于起跳棋子在跳跃过程 中遮挡了该箝位棋子沿横线方向所映射的"O"棋子，因此，对此棋子不改变其极性(逻辑特性)。 图15i是一个"1"棋子位于起跳棋子和输入端棋子之间，因而阻止了起跳棋子的翻越。 图15j是一个"1"棋子在级跳棋路中途的一个门前，因而迫使翻越棋子停止在该门前。 图15k是一个"0"棋子在起跳棋子和门输入区域间，因而阻止了起跳棋子的翻越。 图151是一个"0"棋子在级跳棋路中途一个门前的区域间，因而迫使起跳棋子停止在该门前。
图16a-16e是利用门符棋子来定义门属性并组成棋路的应用举例，其中
图16a是一个与门、 一个或门和一个非门组成的级跳棋路。图中"与"门符棋子、"或"门 符棋子、"异或"门符棋子分别用"and" 、 "or"、 " "表示。由图看出，与门符、或门符、异 或门符棋子必须放在门中央才能表示该门属性的成立。由于单个棋子均可作为一个非门的输入， 即整个棋盘为非区域，故不须另设非门符棋子。门符棋子可作为飞行棋子来走，即门符棋子不 受棋盘线路的制约和影响，且只能放置在具备输入条件的逻辑门中。当形成一个完整的逻辑门 输入状态棋路(即形成逻辑门输入端的棋子到位)后，下一轮执棋就可直接把所需门符棋子直 接摆放到逻辑门的中央以定义该门的属性，再下一轮执棋就可运行需要起跳的棋子。门符棋子 一旦放在棋盘上不能随意走动，只有在又构成新的逻辑门输入后，才可直接移动到新位置。
图16b,展示的是一个异或门和一个与门组成的双级跳；图16c展示的是一个非门和一个或 门组成的双级跳门电路；图16d展示的是一个与门输入端之间的"0"棋子使该门的输出极性为 "0"，从而使起跳棋子"0"可以翻过该与门到达输出端，但不能到达下一个或门的输出端。图 16e，展示的是一个与门和5个非门组成的级跳逻辑门。
图17a、 17b是带有箝位棋子和门符棋子的棋盘示例。由图中可见各方的"or" 、 "and"、 " "门符棋子是自由棋子，不在盘内线上，只有在构成门输入后，才可放入盘内。
综上，根据本发明，在棋盘上的一个落点相当于一个反相器(即非门)，处于该点上面棋子 的状态代表了该反相器的输入状态。例如该点上的棋子符号为1，则表示现在该点是一个输入 为1的反相器。如果要反映它的输出的话，就必须用一个毗邻该棋子的符号为0的棋子从其上 跳过到该棋前面的第一个空点。根据棋盘不同，棋子的落点可以是棋盘三角形角点或构成三角 形的四方块角点，也可以是构成三角形单元或复合三角形的正方形块。
在本发明中，棋盘上的每一个三角形单元或复合三角形单元相当于一个二输入或二输入以 上的逻辑门，处于三角形两对称角一边的落点为该逻辑门的输入端，另一角为输出端。根据设 定不同局式或在棋盘上划定不同区域或使用门符棋子来区别棋盘上的该三角形单元或复合三角形所代表的不同逻辑门，根据逻辑门输入端的状态决定了输出端的状态，从而决定了需要经过 输入端到达输出端所需棋子的状态。根据棋盘不同，该三角形逻辑门可以是由直线组成的三角 形门，也可以是由黑白四方块组成的三角形门。
应说明的是，在上述实例中，组成的门电路也可以包含对方的棋子，利用对手的棋子组成 适合自己前进的通道。
上述实施例，分别给出了对于跳到输出端的棋子的起跳点位置的约定跳跃的棋子的起始 定位点可以是三角形逻辑门输入端两角点沿所在点线路输入侧方向延伸的交汇点；或是毗邻逻 辑门输入端侧第一行的中点。
在游戏中，还可约定跳跃棋子的起始点与垂直于逻辑门输入边沿之间的各点都是空点，或 约定起始点与逻辑门输入端之间围成的三角区域须是空区，或约定三角门内区域须是空区。
起跳终点是越过的逻辑门或复合逻辑门(即逻辑门或复合逻辑门的输入端棋子都已确定并 到位)的输出端位置，起跳棋子的终点即是该逻辑门或复合逻辑门的输出端。对一个由N个逻 辑门组成的级跳逻辑门串(即前一个逻辑门的输出点是下一个逻辑门的起跳点，并且起跳棋子 均符合各级逻辑门的输出关系)，起跳棋子的终点是该级跳逻辑门串的终极输出点。执棋者也 可根据需要将起跳棋子停止在级跳棋路中的任意一个输出端。
上述实例中，对三输入以上的三角形门电路，可以采取两个角点作为输入端，或者采取多 点输入，即增加两个角点之间的点作为输入端。
在对局中-
1、 可用己方任意棋子跳入对方门或复合门输出端，封堵对方前进。
2、 可用己方相应棋子跳入对方门或复合门一输入端，改变对方输出状态，阻挡对方前进。3、 可用己方相应棋子跳入对方三输入以上门或复合门已匹配的输入端之间，相当于改变对方输 入的原匹配状态，阻挡对方前进，(如图15c和图16d的一个门的输入端增加了一个棋子0，从而 改变了该门的原状)
4、 可用己方任意棋子跳入到对方门或复合门输入侧的起跳部位，封堵对方进位。
5、 利用对方棋子作为己方逻辑门的输入端，实现输出跳跃。
6、 利用复合门或逻辑门串联，增加分值或减少跳跃次数。
7、 根据玩法不同，双方可增设一个+和一个一的箝位(拉电、限位、定位)棋子，该棋子可在 周围无阻挡的情况下，沿其所处落点的纵横或斜线方向作任意直线运动。当该棋子停在与某输 入端棋子相连的直线上某一落点处且之间没有阻挡时，若该输入端棋子与本棋子状态不同，则 被本棋子所代表的状态箝位。使用箝位棋子可改变原门电路的输入输出状态，也可改变需要跳 跃的棋子的极性，由此达到限制或阻挡对方前进的目的。该棋子不影响其它棋子行进或跳到该 所在线上。对方如想维持原状态，可用对方自己与刚才箝位棋子状态相反的箝位棋子放在需要 反箝位棋子的棋路上且之间没有遮挡物，以示反箝位(或复位或反拉电或反限位)，进而达到 维持原状态的目的。为了反箝位，也可在被箝位棋子和箝位棋子之间的空点(格)上插入一棋 子，用以屏蔽或阻断。当箝位棋子与原输入端棋子是同一种状态时，不影响原输入端棋子的输 出状态。各方也可使用各自的箝位棋子改变各自需要跳跃的棋子的状态或改变各自的门电路输 入状态，以利前进。使用该辅助棋子更增加了门棋的复杂性、智力性和趣味性。
8、 根据玩法不同，双方可增设一个或一个以上与门符棋子、 一个或一个以上或门符棋子、 一个 或一个以上异或门符棋子。与门符、或门符和异或门符棋子必须放在门中央才能表示该门属性 的成立，才可根据输入端棋子的状态来确定输出端的状态，才可确定起跳棋子的极性。
9、 对方可根据己方已改变对方门或复合门输出极性的现状，调整其输入端棋子的状态和走向。
本发明介绍了布尔门棋的基本原理、基本结构和基本下法。本发明就像扑克、麻将、台球 一样，可以有很多种不同形式不同级别的玩法。本发明根据棋盘形状不同，棋子设置不同，门 局规定不同，门域划分不同，规则玩法不同，可产生出很多种组合、方式、战术和技巧，千奇 百变，神秘莫测，妙趣横生，具有很强的欣赏性和竞技性。从单项竞技到升级、到混合、到全 能竞技，从最简单的跳棋局式，到全非门、全与门、全与非门、全或门、全异或门、混合门阵 等局式，从单一门域到复合门域，从各人竞技到对家合作竞技，从单级跳棋路到多级跳棋路， 从单一门单元到复合门单元到组合成另一种门单元，花样多端，任其驰骋选择。
本发明创造性的把布尔代数、门电路与下棋有机地结合起来，寓教于乐，创意新颖独特。
本发明由于棋盘和棋子简单，容易辨认和理解，基本逻辑关系世界通用，不存在文字和语 言障碍，因而更容易走出国门，走向世界。
总之，本发明可以使一种逻辑数学和数字门电路变成一种有趣味有智慧有技能的竞赛，变 成一种棋类运动，使人们在娱乐和竞技中学到布尔代数的一些基本知识，熟练掌握常用逻辑门 电路的基本输入输出关系，应用这些逻辑关系组成各种不同的逻辑电路。本发明使专业电子工 作者和电子爱好者得到娱乐，使初学数字电路者得到启发，使普通大众通过该棋了解到一些逻 辑数学和数字门电路的基本常识，提高对数字电路的兴趣和爱好，这对国家普及科学教育，提 高全民族素质具有积极的意义，既普及了科学文化知识，又锻炼提高了智力，还增强了趣味性 和竞技性， 一举多得。
综上所述，本发明为把布尔代数和逻辑门电路与棋类运动结合在一起提供了一种独特的特 征和方法，其主旨是通过棋盘上的线或块构成三角形以模拟逻辑门，通过代表两种对立的不同 状态的棋子组成各种逻辑门的输入输出对应关系，通过设定局式和门域来规定棋盘上三角形的 门概念归属，通过布尔逻辑代数和逻辑门电路的输入输出关系作为下棋的基本规则和要素，通 过设置特殊棋子约束棋路，通过这几个部分的有机结合构成一种棋类运动。在不偏离本发明所 限定的构成和基本要素的前提下，对所描述的布尔门棋的修改和改变以适合于特定的应用及所 使用的装置，均应在本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋，其特征在于每一方的棋子均包括表示两种相互对立的逻辑状态的棋子；该棋的棋盘为由若干个正三角形或等腰三角形单元组成，该若干正三角形或等腰三角形单元相互连接组成若干个大小不等的复合三角形；所述的若干正三角形或等腰三角形单元的两个角点通过两种相互对立的逻辑状态的棋子的不同组合摆放构成逻辑门的输入端，所述三角形单元的另一角点为逻辑门的输出端，由此构成一个逻辑门；所述复合三角形的两个角点或者复合三角形的两个角点及角点之间的点通过棋子的摆放构成逻辑门的输入端，所述复合三角形的另一角点为逻辑门的输出端，由此构成一个逻辑门；所述若干正三角形或等腰三角形单元组成的棋盘上的任一个角点为一个逻辑非门的输入端，与之相邻的另一角点为逻辑非门的输出端；一个与所述逻辑门输出端逻辑状态相同的棋子可以从所述逻辑门的输入端的一侧跳过逻辑门到达该逻辑门的输出端。
2. 根据权利要求1所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋,其特 征在于所述跳过逻辑门到达输出端的棋子的起始位置被约定在毗邻逻辑门输入端的中点位置； 或者约定在逻辑门的输入端的两个最外端点延伸线的交点位置。
3. 根据权利要求1或2所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋， 其特征在于所述由若干个正三角形或等腰三角形单元组成的棋盘被划分为一个或一个以上的 逻辑门域，每一逻辑门域内具有该逻辑运算特性；或者，所述由若干个正三角形或等腰三角形单元组成的棋盘上的线路被划分为不同的逻辑 线路；或者，所述的每一方的棋子还包括至少一个带有"与"符号标记、至少一个带有"或" 符号标记、至少一个带有"异或"符号标记的用于定义逻辑门的逻辑运箅特性的门符棋子。
4. 根据权利要求3所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋,其特 征在于所述棋盘的逻辑门域为与域、或域、与非域、与或域、或非域、与或非域、异或域、 或者同或域，或者为其中至少两种门域的组合。
5. 根据权利要求1或2所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋， 其特征在于由所述棋子在所述角点或正三角形或等腰三角形单元或复合三角形上构成的逻辑 门为非门、与门、或门、与非门、与或门、或非门、与或非门、异或门、或者同或门，或者 是至少两个上述逻辑门级联而成的逻辑门串或复加组合而成的复合逻辑门。
6. 根据权利要求1或2其中任一项所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的 布尔门棋，其特征在于所述棋盘的若干个正三角形或等腰三角形单元是由若千条直线段相互交 叉而成；或者，棋盘上由若千条可见的相互垂直的直线形成若干正方形，沿若干正方形的对角线 方向构成了若千条隐性直线，所述正方形的两个直角边和对角线构成的隐性直线形成了等腰三角形单元和复合等腰三角形；或者，棋盘上由若干条相互垂直的直线形成若干正方形，所述其中一个正方形与该正方 形两条垂直边线相邻的两正方形构成一个三角形单元，所述其中一个正方形与同该正方形吊.品 字形相连的两正方形构成了一个品字形三角形。
7. 根据权利要求1或2其中任一项所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布 尔门棋,其特征在于所述的每一方的棋子还包括 一个高电位和一个低电位的具有限制或改变 输入端或跳跃棋子极性的箝位棋子，该钳位棋子可以沿棋盘边界或纵横或斜线方向作任意直线 运动。
8. 根据权利要求5所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋,其特征 在于所述三角形单元或复合三角形所构成的逻辑门具有相交、共点或从属关系。
9. 根据权利要求5所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋，其特征 在于所述三角形单元或复合三角形所构成的逻辑门的输入端的棋子可以为己方或对方棋子。
10. 根据权利要求1-2所述的用布尔代数逻辑关系和数字电路逻辑门实现的布尔门棋，其特 征在于所述三角形或复合三角形所构成的逻辑门的输入端的棋子包括两个或两个以上的棋子。
全文摘要
本发明公开了一种布尔门棋，是一种以布尔逻辑代数和数字门电路的逻辑关系为本棋的准则，各方棋子中包括两种相互对立的逻辑状态的棋子0和1，棋盘是以三角形为基本单元，若干三角形单元连接成大的复合三角形，三角形的两个角点为逻辑门的输入端，另一角点为输出端，三角形的任一个角点为一个逻辑非门的输入端，与之相邻的另一角点为逻辑非门的输出端。通过逻辑门的输入端和逻辑门的性质可以确定由输入端一侧越过逻辑门到达输出端的棋子。通过0和1的不同组合，构成了各种逻辑门、各种逻辑门转换、级联或复合的输入输出关系，从而反映了布尔代数和数字门电路的逻辑状态，实现走棋、竞技和娱乐。
文档编号A63F3/02GK101239237SQ20071006376
公开日2008年8月13日 申请日期2007年2月9日 优先权日2007年2月9日
发明者吴友琦, 吴玉沈 申请人:吴友琦;吴玉沈