Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Уч.пособие-по-ОДМ-2012

.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
2.36 Mб
Скачать

4.Составим функцию Патрика, перечисляя наборы по строкам карты Карно:

P = (K1

K2) (K1)(K1) (K1 K2) (K1) (K1 K3)

|

 

{z

 

}(K1

 

 

 

 

 

 

 

 

2)(|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K3) (|K1)({z 3)(} 3)(

 

 

 

 

2){z=

}1 2 3

поглощается K1

 

 

 

поглощается

K1

 

 

поглощается K1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

K K

 

 

K

 

 

 

 

K K K .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ядро

 

 

 

поглощается

K

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| {z }

Очевидно, что ядровая| {z ДНФ}

в данном примере совпадает с со-

кращенной, тупиковой и минимальной ДНФ.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп(f) = ДНФмин(f) = ДНФядр(f) =

ДНФсокр(f) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= K1 K2 K3

=

x

1

 

x

2

x

4 x2x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФсокр(f)) = 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1101Барашев7→1110 - четвертая строка карты Карно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6.4. Методом Карно минимизировать функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

fe= (0101 1100 1101 1010).

 

 

 

 

 

 

 

УнучекМИРЭА

 

 

 

 

 

1. Заполним карту Карно, поменяв местами последние пары значений в каждой четверке и 3 и 4 четверку.

xy

0101 7→0110 - первая строка карты Карно

xy

1100 7→1100 - вторая строка карты Карно xy

xy

1010 7→1001 - третья строка карты Карно

2.Отметим на карте Карно максимальные интервалы. Учитывая, что крайние строки таблицы являются соседними, объединим 4 набора с двоичными номерами (0001), (0011), (1001) и (1011) в квадрат I1. Еще 6 пар рядом стоящих вершин ( с номерами (0001)

и(0101), (0100) и (0101), (0100) и (1100), (1100) и (1000), (1100)

и(1110), (1000) и (1001) соответственно) также образуют максимальные интервалы.

101

 

 

x3x4

 

 

00

 

 

 

 

01

 

 

 

11

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

@

 

 

 

 

 

- 1 1

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1x@2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I4

01

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

11

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

I7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Найдем простые импликанты и сокращенную ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0001)

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

=

 

 

 

 

(0011)

 

 

 

K

=

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

(1001)

 

 

1

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

(1011)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0001)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

= {

(0101)

}

 

 

ВK2 = x1x3x4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

I3 = {

(0100)

}

 

 

 

 

(0101)

 

 

K3 =

x

1x2

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I4 = {

 

(0100)

}

 

 

K4 = x2

 

 

3

 

 

4

 

(1100)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

I5 = {

(1100)

}

 

 

K5 = x1

 

 

3

 

 

4

(1000)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I6 = {

(1100)

}

 

 

K6 = x1x2

 

 

4

(1110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I7 = {

(1000)

}

 

 

K7 = x1

 

 

2

 

 

3

(1001)

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФсокр(f) = K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 =

= x2x4 x1x3x4 x1x2x3 x2x3x4 x1x3x4 x1x2x4 x1x2x3.

102

4.Отметим вершины, покрытые только одним интервалом и найдем ядровую ДНФ.

 

x3x4

00 01 11

10

 

I2

@

- 1 *1

 

I1

00

 

 

x1x@2

I3

 

I4

 

I6

 

01

-1 1

 

 

 

 

 

 

I

11

-1

*1

I7

5

10

1 1 *1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

Интервалы I1 и I6 содержат вершины, не покрытые другими ин-

тервалами, и являются ядровыми.

 

 

 

 

 

2.x4 Пx1x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФядр(f) = K1 K6

=

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

.

 

 

 

5. Функция Патрика для заданной функции:

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = (K1 K2) (K1)(K3 K4)(K2 K3) (K4

K5 K6)(K6)

( 5 7|) ({z1

}

7) ( 1) = 1 6(

 

 

3

 

 

K4|)(K2

 

{z3)(

 

5

}

 

7) =

K

 

поглощается K1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается

K6

 

K

 

 

 

K K

 

K K K K K

 

 

 

С

 

 

 

K K

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

{z

 

 

 

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается K

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Убедимся, что ядровая ДНФ, найденная ранее, совпадает с дизъ-

 

 

Унучек

 

юнкцией импликант, стоящих перед скобками в функции Патри-

 

ка:

МИРЭА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Выпишем все тупиковые ДНФ и найдем их ранг. Укажем мини-

мальные ДНФ заданной функции:

103

ДНФтуп1

(f) = ДНФмин1 (f) = K1 K3 K5 K6 =

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2x4

 

 

1x2

 

3 x1

 

3

 

4 x1x2

 

4;

 

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

r1 = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f) = K1 K2 K4 K5 K6 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2x4

 

 

1

 

3x4 x2

 

 

3

 

4 x1

 

3

 

4 x1x2

 

4;

 

x

x

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

r2 = 14;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f) = ДНФмин2 (f) = K1 K3 K6

.K7 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

x

2x4

x

1x2

x

3 x1x2

x

4

x1

x

2

x

3

;

 

 

 

 

 

 

r3 = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп4

(f) = K1 K2 K4 K6 ВK7 =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x2x4 x1x3x4

x2x3x4

x1x2x4

x1x2x3

;

 

 

 

 

 

 

r4 = 14.

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6.5. Используя алгоритм Карно, найти сокращенную, ядровую, все тупиковые и все минимальные ДНФ для булевой функции

Решение.

fe= (1101 1011 0000 0100).

1. Заполним карту Карно.

xy

7→1110

 

1101

 

xy

7→1011Унучек

1011

xy

7→0000

- четвертая строка карты Карно

0000

xy

7→0100

- третьяМИРЭАстрока карты Карно

0100

104

2.Объединим наборы носителя в максимальные интервалы. Всего интервалов 7: шесть пар рядом стоящих вершин и один точечный интервал, покрывающий вершину (1101).

 

 

x3x4

 

 

00

 

 

 

01

11

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

@

- 1

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1x@2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

01

- 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

I4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

-

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I5

 

 

 

 

 

 

 

I7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ I6

 

 

 

 

 

 

 

3. Найдем простые

импликанты и сокращенную ДНФ..

 

I1 = {

(0000)

 

 

}

 

 

 

K.1 =

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0001)

 

 

 

 

 

x1x2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 = {

(0001)

}

 

 

 

 

 

 

 

.

 

.

 

(0011)

 

 

 

ВK2 = x1x2x4

 

 

I3 = {

(0000)

}

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

(0100)

 

 

 

 

 

K3 =

x

1

x

3

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I4 = {

(0011)

}

 

 

 

 

 

K4 =

 

1x3x4

 

 

(0111)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

 

I5 = {

(0111)

 

 

}

 

 

 

 

 

K5 =

 

1x2x3

 

 

(0110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I6 = {

(0100)

}

 

 

 

 

 

K6 =

 

1x2

 

4

 

 

(0110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I7 = {

(1101)

 

}

 

 

 

K7 = x1x2

 

3x4

 

 

 

 

 

x

 

ДНФсокр(f) = K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 =

= x1x2x3 x1x2x4 x1x3x4 x1x3x4 x1x2x3 x1x2x4 x1x2x3x4.

105

4.Только вершина (1101) покрыта одним интервалом. Это значит, что ядровая ДНФ состоит только из одной простой импликанты.

 

x3x4

00

 

01

11

10

 

 

 

 

I1

@

 

 

1 1

 

I2

 

 

 

00 - 1

 

 

 

 

 

 

x1x@2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

01 - 1

 

 

1 1 I4

 

 

 

I7

11

- *1

 

I@

I5

 

 

 

 

10

 

 

 

@ I6

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

ДНФядр(f) = K7 = x1x2x3x4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

5. Составим функцию Патрика, записав произведения в порядке, со-

 

 

 

 

 

 

В

 

 

.

ответствующем строкам карты Карно:

 

 

 

P=

=(K1 K3)(K1 K2)(K2 K4)(K3 K6)(K4 K5)(K5 K6)(K7) =

=K7(K1K1 K| 1K2 {zK1K}3 K2K3)(K2K3 K2K6 K3K4 K4K6)А.

 

БарашевK K K K K K K K K K

 

 

 

K K )(K

 

 

 

 

 

 

K K ) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается

K1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

K4K5

 

 

 

 

K4K6 K5K5 K5K6

 

) =

= K7(K1

 

 

 

 

K2K3)(K|2

{z3

}

 

2 6

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

4 6)(

 

|

4

{z

6

}

 

 

5) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

K K

 

 

 

K K K K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается

K5

 

 

 

 

 

K K

С

 

поглощается

K5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

K K

 

 

 

K K

 

 

K K

 

 

 

K

 

 

= K7( K1K2K3

 

МИРЭА

 

 

 

 

 

 

K2K3

 

 

K1K2K6

K1K3K4

K1K4K6

 

 

K2K3

|

 

6

{z

 

}

 

2 3 4

 

 

 

 

 

 

 

2 3 4 6 )( 5

 

 

 

 

 

4 6) =

 

 

 

поглощается K2K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K K K K K

 

 

 

 

 

K K

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

K K K

 

 

 

 

 

 

 

=

|

7({z

1

 

 

}2 6

 

 

1|

3

{z

4

 

 

}

 

1 4 |6

 

 

{z2

3

}

5

 

 

 

 

 

 

 

4 6

 

 

 

поглощается K2K3

 

 

поглощается K2K3

поглощается

K2K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= K7(K1K2K5K6 K1K3K4K5

K1K4K5K6

 

 

 

K2K3K5

 

 

K1K2K4K6

 

 

 

 

 

K1K3K4K6

|

K1

{z

4 6

}

 

 

 

2 3 4 6) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается

K1K4K6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

{z

 

 

 

 

}

 

 

 

|

 

 

 

{z

 

 

 

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается K1K4K6

поглощается K1K4K6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= K7 (K1K2K5K6 K1K3K4K5 K2K3K5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|{z}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K1K4K6 K2K3K4K6) =

 

 

ядро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106

= K1K2K5K6K7

K1K3K4K5K7

K2K3K5K7

 

 

|

 

 

 

 

 

}

|

 

 

 

}

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{zтуп

1

 

 

{zтуп 2

 

 

{zтуп

3}

 

 

 

 

 

 

ДНФ

 

 

 

 

ДНФ

 

ДНФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K1K4K6K7

K2K3K4K6K7 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{zтуп 4}

 

{zтуп

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФ

 

ДНФ

 

 

6.

 

 

 

 

ДНФядр(f) = K7 = x1x2

 

3x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

7. Выпишем все тупиковые ДНФ и найдем их ранг. Среди всех ту-

пиковых ДНФ найдем минимальные ДНФ :

.

 

 

ДНФтуп1

(f) = K1 K2

K5 K6

K7 =

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

x

2

x

3

 

x

1

x

2x4

x

1x2x3

 

x

1x2

x

4

x1x2

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1 = 16;

В

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

K7 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f) = K1 K3

K4 K5

 

.

 

 

 

 

 

 

x

1

x

2

x

3

 

x

1

x

3

x

4

x

1x3x4

 

x

1xА2x3 x1x2

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2 = 16;

 

 

 

С

 

 

 

ДНФтуп3

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f) = ДНФмин1 (f) = K2

K3 K5 K7

=

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

x

2x4

x

1

x

3

x

4

 

x

1x2x3

x1x2

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r3 = 13;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп4

(f) = ДНФмин2 (f) = K1 K4 K6 K7 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

x

2

x

3

x

1x3x4

x

1x2

x

4 x1x2

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r4 = 13;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп5

(f) = K2 K3 K4 K6 K7 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2x4

 

1

 

3

 

4

 

1x3x4

 

1x2

 

4 x1x2

 

3x4;

 

 

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r4 = 16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

6.3Задачи для самостоятельного решения

Методом Карно найти сокращенную, ядровую, все тупиковые и минимальные ДНФ булевых функций.

1.

f1 = (1010 0111 1010 0000);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

fe2 = (1011 1010 1110 1010);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

fe3 = (1101 1011 1100 1010);

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

4.

fe4 = (1110 0110 1110 0110);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

fe5 = (0010 0010 0111 1110);

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

fe6

= (1010 1110 0011 0001);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

7.

fe7

= (1100 1010 1101 0010);

 

 

 

 

 

В

 

 

 

8.

fe8

 

Барашев

 

 

 

 

 

= (1110 0110 0100 0111);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

fe9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

= (0011 0011 1100 0101);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

f

= (0000 0111 0000 1110).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fe10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтупУнучек2 (f9) = ДНФмин(f9) = x1x2x3

x1x2x4 x1x3;

Ответы к задачам для самостоятельного решения

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

 

 

Ответы к задачам 1 ÷ 8 см. в предыдущей главе на стр. 86.

9.

 

 

ДНФсокр(f9) = x1

x

2

x

3 x1

x

3x4 x2x3x4 x1x2x4

x

1x3;

 

 

 

ДНФядр(f9) = x1

x

2

x

3

x

1x3; ;

 

 

 

ДНФтуп1 (f9) = x1x2x3 x1x3x4 x2x3x4 x1x3; r(ДНФтуп1 ) = 11;

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин) = 8.

108

10. ДНФсокр(f10) = x1x2x4 x2x3x4 x1x2x3 x2x3x4 x1x2x3 x1x2x4;

ДНФядр(f10) отсутствует;

ДНФтуп1 (f10) = x1x2x4 x1x2x3 x1x2x3 x1x2x4;

r(ДНФтуп1 ) = 12;

ДНФтуп2

(f10) = ДНФмин1 (f10) =

 

1x2x4 x2x3

 

4 x1x2

 

3;

x

x

x

 

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин1 ) = 9;

 

ДНФтуп3

(f10) =

 

1x2x4 x2

 

3x4

x2x3

 

 

4 x1x2

 

4;

 

x

x

x

x

 

 

 

r(ДНФтуп3 ) = 12;

П

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

ДНФтуп4

(f10) = x2

 

3x4

 

1x2x3

x2x3

 

 

4 x1x2

 

3;

 

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп4 ) = 12;.

 

 

А

 

ДНФтуп5

(f10) = ДНФмин2 (f10) = x2

 

3x4

 

1x2x3.x1x2

 

4

;

x

x

x

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин2 ) = 9.

 

 

Унучек

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

109

Глава 7

Основные замкнутые классы

 

 

 

 

.

 

 

 

П

 

7.1 Замыкание. Замкнутые множества

 

Определение 7.1.

В

 

 

 

 

Замыканием множества.К функций алгебры ло-

гики называется совокупность всех функций из P2

, являющихся супер-

 

 

 

 

А

обо-

позициями функций из множества К. Замыкание множества.К

[K1Барашев] = {1, a1x1&a2x2& . . . &aixi& . . . &anxn;

 

n = 1, 2, . . . i . . . ;

значается [K].

С

 

 

Определение 7.2. Множество К называется функционально.

за-

мкнутым, если замыкание множества совпадает с самим множе-

ством:

не замкнут,Унучектак как f1 = x1&x2&x3 [K1], но f1 / K1.

Класс K1

 

[K] = K.

Замкнутые множества называют также

Пример 7.1.

а) Класс K1 = {1, x1&x2}. Его замыканием является множество

МИРЭАзамкнутыми классами.

ai {0, 1}; i = 1, n}.

б) Класс K2 = {1, x1 x2}. Его замыканием является множество

[K2] = {1, a1x1 a2x2 . . . aixi . . . anxn; n = 1, 2, . . . i . . . ; ai {0, 1}; i = 1, n}.

Класс K2 также не замкнут, так как f2 = x1 x2 x3 [K2], но f2 / K2.

110