Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекций ДМ.doc
Скачиваний:
25
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
3.29 Mб
Скачать

2.3.4 Приведение логических функций

Приведение к ДНФ

Дизъюнктивной нормальной формой называется формула, состоящая из дизъюнкции элементарных конъюнкций.

Элементарными конъюнкциями называются конъюнкции переменных или их отрицаний, в которых каждая переменная встречается не более одного раза.

Примечание: у одной и той же функции может быть несколько ДНФ.

Приведение к ДНФ производится по следующему алгоритму:

  • по правилу де Моргана все отрицания опускаются до переменных;

  • раскрываются скобки;

  • удаляются лишние конъюнкции и повторения переменных в конъюнкциях;

  • с помощью законов 0 и 1 удаляются константы – единицы из конъюнкций, нули из дизъюнкций.

{Пример: Привести к ДНФ следующую логическую функцию двух переменных F (x1, x2) = (x1 x2) ( x1 x2).

F (x1, x2) = (x1 x2) ( x1 x2) = x1 x2 ( x1 x2) =

= x1 x2 x1   x1 x2 x2 = x1 x2   x1 x2 = x1 x2.}

Приведение к КНФ

КНФ – конъюнктивная нормальная форма – конъюнкция элементарных дизъюнкций.

Привести функцию к КНФ можно по аналогичному алгоритму как и к ДНФ. Кроме того, любую ДНФ можно привести к КНФ по правилу де Моргана.

2.3.5 Импликанты и имплициенты булевых функций

Определение: булевая функция G (x1, … , xn) называется импликантой логической функции F (x1, … , xn), если для любого набора переменных, на котором G (x1, … , xn) = 1, справедливо и F (x1, … , xn) = 1.

Определение: булевая функция H (x1, … , xn) называется имплициентой логической функции F (x1, … , xn), если для любого набора переменных, на котором H (x1, … , xn) = 0, справедливо и F (x1, … , xn) = 0.

Таблица 2.11 – Импликанты функции 3-х переменных

х1 х2 х3

F

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

0 0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0 1 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 1 1

1

0

0

0

1

1

1

1

1 0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

1 0 1

0

0

0

0

0

0

0

0

1 1 0

1

0

1

1

0

0

1

1

1 1 1

1

1

0

1

0

1

0

1

Функция F имеет семь импликант:

СДНФ: F =х1 х2 х3 х1 х2 х3 х1 х2 х3 = G7,

G1 = х1 х2 х3,

G2 = х1 х2 х3 ,

G3 = х1 х2 х3 х1 х2 х3 = х1 х2,

G4 = х1 х2 х3 ,

G5 = х1 х2 х3х1 х2 х3 = х2 х3,

G6 = х1 х2 х3 х1 х2 х3 .

Определение: импликанта G булевой функции F, являющаяся элементарной конъюнкцией, называется простой импликантой, если никакая часть импликанты G не является импликантой функции F.

В нашем примере простые импликанты G3 = х1 х2 и G5 = х2 х3.

Определение: дизъюнкция любого числа импликант булевой функции F также является импликантой этой функции.

Все выше сказанное касается и имплициент, если мы рассматриваем логическую функцию исходя из СКНФ.

Сокращенные, минимальные и тупиковые формы

Определение: Любая булевая функция F эквивалентна дизъюнкции своих простых импликант. Такая форма булевой функции называется сокращенной дизъюнктивной нормальной формой.

В нашем случае сокращенная ДНФ: F = G3 G5 = х1 х2 х2 х3.

Определение: сокращенная ДНФ булевой функции называется тупиковой ДНФ, если в ней отсутствуют лишние простые импликанты.

Примечание: булевая функция может иметь несколько тупиковых ДНФ.

Определение: тупиковая ДНФ булевой функции, содержащая минимальное число аргументов, называется минимальной ДНФ.

Примечание: минимальных ДНФ у логической функции также может быть несколько.

Аналогично определяются сокращенные, тупиковые и минимальные конъюнктивные нормальные формы.