В началоСодержание

В начало
Введение
Содержание
Предметный указатель

О создателях

Предыдущая страница
Следующая страница


3.2. Минимизация булевых функций с использованием карт Карно

Метод минимизации булевых функций с использованием карт Карно является одним из самых наглядных и удобных с позиций инженерной практики.

Введем следующие определения.

Интервалом l-го ранга называется подмножество вершин двоичного n-мерного куба, соответствующее элементарной конъюнкции l-го ранга.

Покрытием l-го ранга называется подмножество клеток карты Карно n-го порядка, соответствующее элементарной конъюнкции l-го ранга.

При задании булевой функции в виде ДНФ, будет задано и множество ее еденичных значений, что будет соответствовать комбинации интервалов на пространственном кубе или комбинации покрытий на карте Карно.

Например, рассмотрим функцию трех переменных:

f (x1,x2,x3) = x1x2 v x1x3 v x1x2x3

ДНФ содержит три конъюнкции, которые представляются следующими интервалами (рис. 3.1.). На карте Карно получатся следующие покрытия (рис. 3.2.). Таким образом, существует взаимно однозначное соответствие между ДНФ, интервалами пространственного куба и покрытиями на карте Карно.


Рис. 3.1.

Рис. 3.2.

Задача нахождения МДНФ может быть сформулирована как задача построения такого множества покрытий единичных значений булевой функции, при котором сложность ДНФ будет минимальной.

Графически это означает, что необходимо и достаточно найти множество покрытий минимального ранга, представляющих множество единичных значений булевой функции.

МДНФ для рассматриваемой функции можно построить из трех интервалов второго ранга на пространственной решетке, что соответствует трем покрытиям 2-го ранга на карте Карно (рис.3.3., рис.3.4.).

f (x1,x2,x3) = x1x2 v x1x3 v x1x2x3 = x1x3 v x1x2 v x1x2x3 v x1x2x3 v x1x2x3 = x1x3 v x1x2 v x1x2x3 v x1x3(x2 v x2) = x1x3 v x1x2 v x1x3 = x1x2 v x1x3 v x1x3

f (x1,x2,x3) = x1x2 v x1x3 v x1x3


Рис. 3.3.

Рис. 3.4.

В правильности графического способа минимизации легко убедиться, выполнив некоторые аналитические преобразования в соответствии с законами алгебры логики.

Построение МДНФ является неоднозначным процессом, так как для данной функции может существовать несколько МДНФ, и сам процесс выбора покрытий строго не формализован.

Однако, как уже отмечалось в разделе 3.1. графический метод хорошо работает для логических функций первой группы и в принципе, может применяться для функций 3-й группы, что вполне приемлемо в инженерной практике.



Предыдущая страница | Следующая страница

В начало | Введение | Содержание | Предметный указатель | О создателях






© 1999 Vologda, VSTU

Hosted by uCoz