- •1.Основы теории множеств Введение
- •1.1.Основные понятия
- •1.2.Способы задания множеств
- •1.3.Отношения между множествами
- •1.4.Алгебра множеств
- •1.4.1Операции над множествами
- •1.4.2Основные тождества (законы) алгебры множеств
- •1.4.31.4.3 Способы доказательства тождеств
- •1.5.Упорядоченные множества
- •1.5.1Понятие вектора
- •1.5.2Прямое (декартово) произведение множеств
- •1.5.3 Декартова степень множества
- •Контрольные вопросы Основные понятия, положения и формулировки
- •Контрольные задачи
- •2.Приложение булевой алгебры к синтезу комбинационных схем Введение
- •2.1.Элементы булевой алгебры
- •2.2.Разнообразие булевых функций
- •2.3.Нормальные формы булевых функций
- •2.4.Числовая и символическая формы представления булевых функций
- •2.5.Преобразование произвольной аналитической формы булевой функции в нормальную
- •2.6.Приведение произвольных нормальных форм булевой функции к каноническим
- •2.7.Разнообразие двоичных алгебр
- •2.8.Задача минимизации булевых функций и методы ее решения
- •2.8.1. Постановка задачи минимизации
- •2.8.2. Методы минимизации булевых функций
- •Минимизация булевых функций, представленных в других базисах:
- •2.9.Кубическое представление булевых функций
- •2.10. Графическое представление булевых функций. Геометрическая интерпретация кубов малой размерности
- •2.11.Покрытия булевых функций
- •2.11.1. Построение покрытий булевых функций из кубов различной размерности. Соответствие между покрытием и днф булевой функции
- •2.11.2. Цена покрытия
- •2.11.3. Нулевое покрытие булевой функции и получение мкнф
- •2.12. Минимизация булевых функций на картах Карно
- •2.12.1. Представление булевых функций на картах Карно
- •2.12.2. Образование кубов различной размерности на картах Карно
- •2.12.3. Определение минимальных покрытий и мднф
- •2.12.4. Минимизация частично определенных булевых функций
- •2.13.Импликанты булевой функции. Системы импликант
- •Аналогия между импликантами и кубическим представлением булевой функции
- •2.14.Минимизация булевых функций методом Квайна-Мак-Класки
- •2.14.1Нахождение множества максимальных кубов (простых импликант) булевой функции
- •2.14.2Определение ядра покрытия
- •2.14.3Определение множества минимальных покрытий
- •2.15.Функциональная полнота системы булевых функций
- •2.15.1Теорема о функциональной полноте (теорема Поста)
- •Другая формулировка теоремы Поста:
- •2.15.2 Замечательные классы булевых функций
- •2.15.3Конструктивный подход к доказательству функциональной полноты системы булевых функций
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3. Синтез комбинационных схем
- •3.1. Типовые логические элементы и их обозначения на функциональных схемах
- •Способы кодирования логических сигналов
- •Понятие логической схемы. Типы логических схем
- •Основные параметры комбинационных схем
- •Задачи анализа и синтеза комбинационных схем
- •Построение комбинационных схем по минимальным нормальным формам в различных базисах
- •Булев базис (и, или, не)
- •Сокращенный булев базис (и, не)
- •Сокращенный булев базис (или, не)
- •Универсальный базис (и-не)
- •Универсальный базис (или-не)
- •Задача факторизации булевых функций
- •Оценка эффекта факторизации
- •3.9. Декомпозиция булевых функций
- •3.10. Синтез многовыходных комбинационных схем
- •3.11. Минимизация системы булевых функций
- •Раздельная минимизация функций системы
- •Совместная минимизация функций системы
- •3.12. Факторизация системы булевых функций
- •3.13. Декомпозиция системы булевых функций
- •Раздельная минимизация
- •Раздельная факторизация
- •Декомпозиция системы булевых функций
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Вопросы к рубежному контролю
- •Литература
- •3.Мальцев и.А. Дискретная математика. СПб.:Изд. "Лань", 2011. – 304 с.
- •4.Шевелев ю.П. Дискретная математика. СПб.:Изд. "Лань", 2008. – 592 c.
- •Кафедра вычислительной техники
- •Основы теории множеств и приложение булевой алгебры к синтезу комбинационных схем
Вопросы к рубежному контролю
Что понимается под свойством симметричности отношения? Привести пример антисимметричного отношения, на котором показать наличие этого свойства.
Является ли отношение равенства двух треугольников транзитивным? Утверждение доказать.
Записать законы поглощения. В чем состоит свойство их дуальности? Доказать один из них.
Записать законы склеивания. В чем состоит свойство их дуальности? Доказать один из них.
Для множества В={0, 1} найти В3 – третью декартову степень.
Записать дистрибутивные законы для операции прямого произведения множеств.
Что понимается под конституентой единицы? (2). Записать все конституенты единицы для функции
.Действуют ли дистрибутивные законы в алгебре Жегалкина (для операций конъюнкции и сложения по модулю два)? Ответ обосновать.
Что понимается под сокращенной ДНФ (СДНФ) булевой функции? Найти СДНФ функции y=f 3(x)=&(0, 2, 5). Является ли найденная СДНФ и минимальной ДНФ? Ответ обосновать.
Что понимается под самодвойственной булевой функцией? Перечислить все несамодвойственные базовые булевы функции .
В чем состоит отличие между комбинационной и последовательностной схемами?
Действует ли сочетательный закон в отношении операции сумма по модулю два, стрелка Пирса?
Действует ли распределительный закон в алгебре Жегалкина?
Как выглядят законы тавтологии и законы с константами в различных базисах?
Можно ли построить двоичную алгебру на основе единственной операции импликации?
Является ли выражение Х1
2
3
нормальной формой и, если является, то
какай (ДНФ или КНФ)? Можно ли рассматривать
это выражение в качестве канонической
формы и, если можно, то какой (КДНФ или
ККНФ) и при каких условиях?Сформулировать условия (в отношении покрытия), а также соответствующей ему нормальной формы, при которых:
a) S Q = S a ;
b) S Q = S b;
c) S a < S Q < S b.
Может ли СДНФ совпадать с КДНФ и, если может, то, при каких условиях?
Можно ли считать, что СДНФ является МДНФ и, если можно, то, при каких условиях?
Может ли КДНФ являться МДНФ и, если может, то при каких условиях?
Привести примеры булевой функции от трех или четырех переменных для которых:
a) МДНФ совпадает с КДНФ, а МКНФ не совпадает с ККНФ;
b) МКНФ совпадает с ККНФ, а МДНФ не совпадает с КДНФ;
c) Обе формы совпадают с каноническими.
Сформулировать условия, при которых схема вырождается в одноуровневую.
Оценить нижнюю и верхнюю границу цены схемы с однофазными входами, построенную по МНФ.
Сформулировать условия, приводящие к вырожденным случаям T=1t и T=2t.
Может ли задержка схемы после применения однократной факторизации быть такой же, как и до факторизации (условия и пример)?
Сформулировать условия целесообразности вынесения за скобки одной или двух букв из двух термов.
Сформулировать условия целесообразности вынесения за скобки одной или двух букв из произвольного числа термов.
