- •1.1. Подання інформації в цифровій обчислювальній техніці
- •1.2. Перемикальні функції і логічні схеми
- •1.3. Елементарні функції та їх властивості
- •1. 4. Алгебри перемикальних функцій
- •1. 4. 1. Алгебра Буля
- •1.4.2. Алгебра Шефера
- •1.4.3. Алгебра Пірса
- •1.4.4. Алгебра Жегалкіна
- •1. 5. Функціонально повні системи перемикальних
- •1. 3. 2. Перетворення нормальних форм перемикальних функцій.
- •2. Комбінаційні схеми
- •2. 1. Проблема мінімізації перемикальних функцій
- •1. 6. 2. Метод мінімізації Квайна
- •1. 6. 3. Метод мінімізації Квайна – Мак-Класкі.
- •1. 4. 4. Графічний метод мінімізації функцій
- •1. 4. 5. Дужкова мінімізація булевих функцій
- •1. 4. 6. Мінімізація частково визначених функцій
- •1. 5. Мінімізація систем перемикальних функцій
- •1. 6. Методи опису електронних схем
- •1. 6. 1. Логічні оператори електронних схем
- •2. 1. Основні поняття
- •3. 4. Проектування комбінаційних схем на пзп.
- •3. 5. Проектування комбінаційних схем на плм
- •4. 1. Канонічний метод структурного синтезу автоматів
- •4. 2. Синтез мікропрограмних автоматів.
- •4.3. Забезпечення стабільної роботи автоматів.
1. 6. 3. Метод мінімізації Квайна – Мак-Класкі.
Даний метод представляє собою формалізований на етапі пошуку простих імплікант метод Квайна. Суть формалізації полягає у наступному:
1. Всі конституенти одиниці із ДДНФ булевої функції записуються їх двійковими номерами.
2. Всі номери розбиваються на групи, що не перетинаються. Ознакою утворення -ї групи являється наявність одиниць в кожному двійковому номері конституенти одиниці.
3. Склеювання виконують тільки між номерами сусідніх груп. Склеювані номери позначаються яким-небудь знаком (наприклад, закреслюванням).
4. Склеювання виконують всі можливі, як і в методі Квайна. Непозначені після склеювання номери являються простими імплікантами.
Пошук мінімальних ДНФ далі здійснюється по імплікантній матриці, як і в методі Квайна.
Детальніше розглянемо метод на прикладі розв’язку наступної задачі: мінімізувати методом Квайна – Мак-Класкі булеву функцію 4-х змінних, задану ДДНФ вигляду
.
1. В ДДНФ функції замінимо всі конституенти одиниці їх двійковими номерами:
.
2. Утворюємо групи двійкових номерів, Ознакою утворення -ї являється наявність одиниць в двійковому номері конституенти одиниці.
В даному випадку всі номери функції упорядковуються у чотири групи:
- перша
група містить номери з однією одиницею
-
-
;
- друга група містить номери з двома одиницями
-
-,
-
-
;
- третя група містить номери з трьома одиницями
-
-,
-
-
;
-
четверта група містить номери з чотирма
одиницями -
-.
3. Виконуємо всі можливі склеювання між номерами цих груп. Номери, що склеюються, позначимо значком „ - -„.
Запишемо результати склеювання. При цьому в двійкових номерах простих імплікант поставимо зірочки на позиціях, по яких відбувалося склеювання: 00*1, 0*01, 0*11, 01*1, *111, 111*.
Перша проста імпліканта одержана в результаті склеювання номерів 0001 і 0011, друга – номерів 0001 і 0101, третя – номерів 0011 і 0111, четверта – номерів 0101 і 0111, п’ята – номерів 0111 і 1111, шоста – номерів 1110 і 1111.
Утворюємо групи із результатів склеювання, тобто із двійкових номерів імплікант. Одержимо три групи:
- перша група містить номери імплікант з однією одиницею
- 00*1- , - 0*01- ;
- друга група містить номери імплікант з двома одиницями
- 0*11- , - 01*1- ;
- третя група містить номери імплікант з трьома одиницями
*111, 111*.
Склеюємо номери імплікант із сусідніх груп. При цьому склеюватися можуть тільки номери, що мають зірочки в однакових позиціях. Склеювані номери позначимо значком „- -„. Результатом склеювання являється імпліканта 0**1.
4. Маємо три прості імпліканти: *111, 111*, 0**1.
5. Будуємо імплікантну матрицю (табл. 1. 14. По таблиці визначаємо сукупність простих імплікант – 0**1 і 111*, що відповідає мінімальній ДНФ.
Таблиця 1. 14
-
Двійкові номери простих імплікант
Двійкові номери конституент одиниці
0001
0011
0101
0111
1110
1111
0 * * 1
+
+
+
+
* 1 1 1
+
+
1 1 1 *
+
+
Для відновлення буквеного вигляду простої імпліканти досить виписати добутки тих змінних, які відповідають двійковим цифрам, що збереглися після склеювань
0
** 1
;
1 1 1 *
.
Зазначимо, що розбивання конституент на групи дозволяє зменшити число попарних порівнювань при склеюванні.
