邏輯函數的圖形化簡法

發(fā)布時間:2024-03-12
一、最小項
1.最小項的特點(以三變量a,b,c為例)每項都只有三個因子(a,b,c);每個變量都是它的一個因子;每一變量或以原變量(a,b,c)形式出現,或以非變量(a非,b非,c非)形式出現;每個乘積項的組合僅出現一次,且取值為
1;最小項可以編碼。
2.最小項表達式及書寫形式:最小項表達式是由若干個最小項相加的與—或表達式。任何一個邏輯表達式都可以化成最小項表達式。
2.一個邏輯函數,如果有n個變量,則有2n個最小項。
最小項的基本性質: a.只有一組取值使之為“1” b.任二最小項乘積與“0” c.所的最小項之和為“1”
例:3變量a,b,c,有23=8個最小項,其形式為:
二、卡諾圖(karnaugh map) 1.卡諾圖畫法: 三變量卡諾圖:
說明:三變量卡諾圖由8個最小項m0—m7組成,每個最小項占一個方格;
ab組合中左數位代表a變量,右數位代表b變量。沿橫向從一個方格進行到下一個方格時,兩個數位只變化一個; 原變量與非變量各占4格。
四變量卡諾圖:
說明:
四變量卡諾圖由16個最小項m0—m15組成,每個最小項占一個方格;縱向方向因有兩個變量cd,增加了8個方格,cd變化規(guī)律同ab;原變量與非變量各占8格。
2.相鄰的概念 二小格相鄰組合:
例如:卡諾圖中,有f(a,b,c,d)=∑m(2,3,8,10,12)
(m8、m12)、(m2、m3)幾何相鄰,(m2、m10)邏輯相鄰
四小格相鄰組合:四小格相鄰時,4個最小項可合并成1項,且可消去兩個變量。
八方格相鄰組合:
八方格相鄰時,8個最小項可合并成1項,且可消去三個變量。
三、用卡諾圖簡化邏輯函數 1. 用卡諾圖化簡邏輯函數基本步驟:
2.幾個注意點: 必須使每個方格(最小項)至少被包含一次; 使每個組合包含盡可能多的方格; 所有的方格包含在盡可能少的不同組合中。 未用最小項表示的邏輯函數的簡化:邏輯函數未用(最小項)表示照樣可以化簡。( )如果f采用與—或表達式,在填入卡諾圖過程中先把函數展開成標準與--或式,再填入卡諾圖中進行化簡。
3. 具有約束項的邏輯函數的化簡 任意項又叫無關項,是一種最小項,其值可以取0或1。利用任意項這一特點,可以使函數簡化。 任意項用“×”(或“d”)表示,利用無關項化簡原則:① 無關項即可看作“1”也可看作“0”。②卡諾圖中,圈組內的“×”視為“1”,圈組外的視為“0”。
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