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

 

 

 

(0000)

(0001)

(0011)

(0111)

 

(1000)

 

(1100)

 

(1101)

 

(1110)

(1111)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K1 (000-)

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2 (-000)

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K3 (00-1)

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K4 (1-00)

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

K5 (0-11)

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K6 (-111)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ЯK7 (11-)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1k

.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

Обведенные метки расположены в строке, относящейся к импли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

канте K7 = (11) = x1x2. Только эта импликанта является ядро-

вой.

 

 

 

 

В

 

 

 

.

 

 

 

 

ДНФядр(f) = K7

= x1x2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Составим функцию Патрика для заданной функции. Количество скобок в ней равно 9, так как | Nf |= 9.

P= (K1 K2)(K1 K3)(K3 K5)(K5 K6)·

·(K2 K4)(K4 K7)(K7)(K7)(K6 K7).С

Все скобки,Барашевсодержащие импликанту K7, вычеркиваем, применив закон поглощения A(A B) = A.

Первую и вторую, третью и четвертую скобки попарно перемножаем, также применяя закон поглощения. Получим

P= K7(K1 K2K3)(K3K6 K5)(K2 K4) =

=K7(K1K3K6 K2K3K6 K1K5 K2K3K5)(K2 K4) =

KУнучек1K3K4K6 K2K3K4

 

 

 

 

 

 

 

K6 K1K4K5 z 2

}|3 4

{5)

МИРЭА

 

{5

 

= K7(K1K2K3K6 K2K3K6 K1K2K5 z 2 }|3

 

 

 

K K K

 

K K K K .

Опять применим закон поглощения. Дважды подчеркнутая конъюнкция K2K3K6 поглощает конъюнкции K1K2K3K6 и K2K3K4K6, подчеркнутые одной линией; конъюнкция K2K3K5 поглощает K2K3K4K5.

P = K7(K2K3K6 K1K2K5 K2K3K5 K1K3K4K6 K1K4K5).

81

Выражение K7, стоящее перед скобками, соответствует ядровой ДНФ.

ДНФядр(f) = K7 = x1x2.

Мы подтвердили результат, полученный с помощью таблицы покрытия.

Раскроем скобки в функции Патрика.

P = K2K3K6K7 K1K2K5K7 K2K3K5K7

K1K3K4K6K7 K1K4K5K7.

Пять логических слагаемых определяют пять тупиковых ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

Выписываем эти ДНФ, находим их ранг, определяем минималь-

ные ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

ДНФтуп1

(f) = ДНФмин1 (f) = K2

K3

K6 K7 .=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

x2x3x4 x1x2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x2x3x4 x1x2x4

 

 

 

 

 

 

 

r1 = 11;

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

ДНФтуп2

(f) = ДНФмин2 (f) = K1 K2

K5 K7 =

 

=

 

1

 

2

 

3

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

2x3x4 x1x3x4 x1x2;

 

 

 

 

 

 

 

r2 = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп3

(f) = ДНФмин3 (f) = K2 K3 K5 K7 =

 

=

 

2

 

3

 

4

 

1

 

2x4

 

1x3x4 x1x2;

 

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

r3 = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп4

(f) = K1 K3 K4 K6

K7 =

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x1x2x3 x1x2x4 x1x3x4 x2x3x4 x1x2;

 

 

 

 

 

 

 

r4 = 14;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп5

(f) = ДНФМИРЭАмин4 (f) = K1 K4 K5 K7 =

= x1x2x3 x1x3x4 x1x3x4 x1x2; r5 = 11.

82

Пример 5.3. Найти сокращенную, ядровую, все тупиковые и все минимальные ДНФ для булевой функции fe = (0010 0011 1100 1101) методом Квайна.

Решение.

1. Таблица истинности заданной функции

 

x1

x2

x3

x4

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

0

 

 

0

0

0

1

 

0

П

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1

0

 

1 .

 

0

0

1

1

 

0

 

 

0

1

0

0

 

0

 

 

0

1

0

В

 

 

1

.0

 

 

0

1

1

0

1

 

А

 

0

1

1

1

 

 

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

.

1

0

0

0

1

 

 

 

1

0

0

1

1

 

 

1

0

1

0

 

С

 

0

 

 

1

0

1

1

0

 

 

1

1

0

0

1

 

 

Унучек

1

 

 

1

1

0

1

 

 

 

1

1

1

0

0

 

 

МИРЭА

1

1

1

1

1

 

 

Носитель данной функции

Nf =

= { (0010), (0110), (0111), (1000), (1001), (1100), (1101), (1111) }.

2. Применим операцию склейки ко всем наборам из соседних классов. Все наборы, которые участвуют в склейке, как и в предыдущих примерах, помечаем " ". Получается следующая таблица

83

 

 

 

 

 

 

 

S0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

(0010)*

 

 

 

(0-10)

 

 

 

 

(1-0-)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1000)*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(100-)*

 

(1-0-)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1-00)*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0110)*

 

 

 

(011-)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1001) *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

(1-01)*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1100)*

 

 

(110-)*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S3

(0111)*

 

 

(-111)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1101)*

 

 

(11-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S4

(1111) *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

3. Выписываем простые импликанты и находим сокращенную ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

(0 10)

 

↔ K1 =

 

 

1x3

 

 

4

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(011)

 

↔ K2 =

 

 

1x2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

Барашев

В= x2x3x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(111)

 

 

 

K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11 1)

 

↔ K4

= x1x2x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 0) ↔ K5 = x1

x

3

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФсокр(f) = K1 K2 K3

K4

K5 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

x

1x3

x

4

x

1x2x3

x2x3x4

x1x2x4 x1

x

3.

 

ЯK5

(1-0-)

 

 

 

 

 

МИРЭА1k 1k 1k 1

 

 

 

4. Составим таблицу покрытия. Обведем единственные в столбце

 

метки.

 

 

 

(0010)

 

(0110)

 

(0111)

 

(1000)

 

 

(1001)

 

(1100)

 

 

(1101)

 

 

(1111)

 

 

 

 

 

 

ЯK1

(0-10)

 

1k

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2

(011-)

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K3

(-111)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

K4

(11-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выпишем ядровую ДНФ.

ДНФядр(f) = K1 K5 = x1x3x4 x1x3.

84

5. По таблице покрытия составим функцию Патрика .

P =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (K1) (K1

K2)

(K2

K3)(K5)(K5)(K5) (K4

K5)(K3 K4) =

|

 

{z

 

}

 

|

 

{z

 

}

поглощается K1

поглощ.K5

=K1K5(K2 K3)(K3 K4) =

=K1K5(K2K3 K3K3 K2K4 K3K4) =

| {z }

 

 

 

 

 

 

 

K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

= K1K5( K2K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K3 K2K4 K3K4

 

) =

 

 

 

 

|

 

{z

 

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= K|1

 

{z5

(

}

3 2 4)

 

поглощается K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поглощается K3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

K K

 

K K .

Убедимся, что ядровая ДНФ , равная дизъюнкции импликант,

стоящих перед скобками в упрощенной функции Патрика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

В .

 

ДНФядр(f) = K1 K5 =

x

1x3

x

4 x1

x

3,

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

совпадает с формулой, полученной с помощью таблицы покрытия.

Раскрывая скобки в функции Патрика, получаем. 2 логических

слагаемых, соответствующих двум тупиковым ДНФ.

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = K1K3K5 K1K2KС4K5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

 

 

 

Выписываем полученные ДНФ, находим их ранг, определяем ми-

нимальную ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп1

(f) = ДНФмин1 (f) = K1 K3 K5 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

x

1x3

x

4 x2x3x4 x1

x

3;

 

 

 

 

 

 

 

r1 = 8;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f) = K1 K2 K4 K5 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1x3

 

4

 

1x2x3 x1x2x4 x1

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

r2 = 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

5.3Задачи для самостоятельного решения

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

1.

f1 = ( 0011 1101 );

 

 

 

 

 

2.

fe2 = ( 0111 1110 );

 

 

 

 

 

3.

fe3 = (1010 0111 1010 0000);

 

 

 

.

4.

fe4 = (1011 1010 1110 1010);

 

 

 

5.

fe5 = (1101 1011 1100 1010);

 

 

 

 

6.

fe6

= (1110 0110 1110 0110);

 

 

 

 

.

7.

fe7

= (0010 0010 0111 1110);

 

 

 

 

 

8.

fe8

 

БарашевДНФтуп1 (f1) = ДНФмин1 (f1) = x2x3 x1x2 x2x3;

= (1010 1110 0011 0001);

 

 

 

В

 

9.

fe9

 

 

 

 

 

 

 

С

 

= (1100 1010 1101 0010);

 

 

 

 

10.

f

= (1110 0110 0100 0111).

 

 

 

 

 

fe10

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

Ответы к задачам для самостоятельного решения

 

 

 

 

МИРЭА

 

1.

 

 

ДНФсокр(f1) =

x

1x2

x1

x

2 x2x3 x1x3

;

ДНФядр(f1) = x1x2 x1x2;

r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин1 ) = 6; ДНФтуп2 (f1) = ДНФмин2 (f1) = x2x3 x1x2 x1x3;

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин2 ) = 6.

2.ДНФсокр(f2) = x1x3 x2x3 x1x2 x1x3 x2x3 x1x2;

ДНФядр(f2) отсутствует;

ДНФтуп1 (f2) = x1x3 x1x2 x1x3 x1x2;

86

 

 

 

 

r(ДНФтуп1 ) = 8;

 

ДНФтуп2 (f2) = ДНФмин1 (f2) =

 

 

1x3 x1

 

 

2 x2

 

 

3;

 

 

x

x

x

 

 

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин1 ) = 6;

 

ДНФтуп3

(f2) =

 

1x3

 

 

2x3 x1

 

 

 

 

3 x2

 

3;

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

 

 

 

 

r(ДНФтуп3 ) = 8;

 

ДНФтуп4

(f2) =

 

2x3 x1

 

 

2 x2

 

 

 

 

3

 

1x2;

 

x

x

x

x

 

 

 

 

r(ДНФтуп4 ) = 8;

 

 

ДНФтуп5 (f2) =

 

 

2x3 x1

 

3

 

 

 

1x.2;

 

 

x

x

x

 

 

r(ДНФтуп5 ) = r(ДНФмин2 ) = 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

3.

ДНФсокр(f3) =

 

1x3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

1x2x4 x1x2x3 x2x4;

 

 

ДНФядр(f3) =

 

1x2x4

 

 

2

 

4; .

 

 

 

 

x

x

x

 

БарашевУнучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп1

(f3) = ДНФмин1 (f3) =

x

1x3

x

4

x

1x2x4

x

2

x

4;

 

 

r(ДНФ

туп1

) = r(ДНФ

 

 

 

 

 

 

 

 

) = 8;А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мин1 .

 

ДНФтуп2

(f3) = ДНФмин2 (f3) =

x

1x2x4

x

1x2x3

x

2

x

4;

 

 

r(ДНФ

туп2

) = r(ДНФ

 

 

 

С) = 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мин2

4. ДНФсокр(f4) = ДНФядр(f4) = ДНФтуп(f4) = ДНФмин(f4) = x1x2x3 x1x2x3 x4;

r(ДНФтуп) = r(ДНФмин) = 7.

5.ДНФсокр(f5) = x1x2x4 x1x3x4 x1x2x3 x2x3 x3x4 x2x4;

ДНФтуп2

(f5) = МИРЭАДНФмин(f5) = x1x3x4 x2x3 x2x4;

 

ДНФядр(f5) =

x

2

x

3 x2

x

4;

ДНФтуп1 (f5) = x1x2x4 x1x2x3 x2x3 x2x4; r(ДНФтуп1 ) = 10;

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин) = 7.

87

6.ДНФсокр(f6) = x2x3 x2x4 x3x4 x3x4;

ДНФядр(f6) = x3x4 x3x4;

 

ДНФтуп1 (f6) = ДНФмин1 (f6) =

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

3x4 x3

 

 

4;

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин1 ) = 6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2 (f6) =

 

 

2

 

 

 

4

 

 

 

3x4 x3

 

 

 

 

4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин2 ) = 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ДНФсокр(f7) = x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2x4 x1

x

3x4 x1

x

2x3 x1x2

x

3

x1x2

x

4

x3

x

4

;

 

 

 

 

ДНФядр(f7) = x3

 

 

4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп1 (f7) = ДНФмин(f7) = x1

 

 

.2x4 Пx1x2

 

3 x3

 

4;

 

 

 

 

x

x

x

 

 

r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин) = 8;

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f7) = x1x2x4 x1xВ3x4 x1x2x4

x3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп2 ) = 11;

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3x4;

 

 

 

 

 

 

 

(f7) = x1x3x4 x1x2x3 x1x2x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп3 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2 (f8)Унучек= ДНФмин2 (f8) = x1x2x3 x1x2x3 x1x3x4 x1x4;

 

ДНФтуп4

(f7) = x1

x

3x4 x1

x

2x3

x1x2

x

4

x3

x

4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп4 ) = 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

ДНФсокр(f8) =

x

2x3

x

4

x

1x2

x

3 x1

x

2x3 x1x3x4

x

1

x

4;

 

ДНФядр(f8) =

x

1x2

x

3 x1x3x4

x

1

x

4;

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп1 (f8) = ДНФмин1 (f8) = x2x3x4 x1x2x3 x1x3x4 x1x4; r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин1 ) = 11;

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин2 ) = 11.

88

9.ДНФсокр(f9) = x1x3x4 x1x2x4 x2x3x4 x1x2x4 x2x3;

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФядр(f9) = x2x3

 

 

 

 

4 x1

 

2x4

 

 

 

2

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

x

x

ДНФтуп1

(f9) = ДНФмин1 (f9) =

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

4 x2x3

 

 

4 x1

 

2x4

 

 

2

 

3;

x

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп1 ) = r(ДНФмин1 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f9) = ДНФмин2 (f9) =

 

 

1x2

 

 

 

4 x2x3

 

 

4 x1

 

2x4

 

 

2

 

3;

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин2 ) = 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФсокр(f10) =

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1

 

2

 

3

 

1

 

2

 

4

 

 

1x3

 

4 x2x3

 

 

 

4 x1x2x4 x1x2x3

 

3x4;

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФядр(f10) =

 

 

3x4; П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп1 (f10) =

 

1

 

2

 

3

 

1x3

 

 

4

x2x3

 

 

4

x1x2x4

 

3x4;

x

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

Барашев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФ

) = 14;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

туп1

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп2

(f10) = ДНФмин1 (f10) = x1x2x3

.

x1x2x3 x3x4;

x1x3x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп2 ) = r(ДНФмин1 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп3

(f10) = ДНФмин2 (f10) =

 

1

 

2

 

4

 

1x3

 

4 x1x2x3

 

3x4;

x

x

x

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

Унучек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп3 ) = r(ДНФмин2 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИРЭА

ДНФтуп4

(f10) = ДНФмин3 (f10) =

x

1

x

2

x

4

x2x3

x

4

x1x2x4

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп4 ) = r(ДНФмин3 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДНФтуп5

(f10) = ДНФмин5 (f10) =

x

1

x

2

x

4 x2x3

x

4 x1x2x3

x

3x4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(ДНФтуп5 ) = r(ДНФмин4 ) = 11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89

Глава 6 Метод Карно минимизации булевых

функций

 

 

.

 

 

П

 

 

.

 

.

 

В

 

 

6.1 Представление функции алгебры логики кар-

той Карно

 

 

А

Барашев(01)b b(11)

00

 

 

 

.

 

Любую булеву функцию можно представить картой Карно. Наибо-

лее удобно и наглядно этим способом изображать функцию 4 перемен-

 

С

 

ных. Для этого рисуют прямоугольную таблицу 4

× 4. Строки обыч-

но соответствуют переменным x1 и x2, а столбцыпеременным x3 и

x4. Наборы, соответствующие переменным, следуют не в стандартном

(00)bУнучекb(10)

(то

(лексикографическом) порядке, а следующим образом: 00, 01, 11, 10

есть два последних двоичных набора длины 2 меняют местами). Такое

 

 

 

МИРЭА

расположение наборов соответствует их размещению на координатной

плоскости по направлению по часовой стрелке.

 

y

 

 

 

 

x3x4

 

00

01

11

10

 

 

6

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

x1x@2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

При таком порядке следования наборов соседние наборы оказываются расположенными рядом. Наборы 00 и 10 являются соседними, поэтому на карте Карно все соседние строки и столбцы, включая крайние, определяют соседние наборы. Отсюда еще одно название карты Карно- булев тор.

90