Discret / Lect18_DM_KI
.pdfДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА
БУЛЕВА АЛГЕБРА
МИНИМИЗАЦИЯ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ. МЕТОДСУЩЕСТВЕННЫХПЕРЕМЕННЫХ
ЛЕКЦИЯ 18 В.И. ХАХАНОВ
Факультет компьютерной инженерии и управления, кафедра АПВТ, ХНУРЭ
Харьковский национальный университет радиоэлектроники, |
1 |
кафедра АПВТ, тел. 7021 326, е-mail: ri@kture.kharkov.ua |
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Тема: Минимизация булевых функций. Методсущественныхпеременных
Цель лекции – изучить метод существенных
переменных для минимизации булевых функций, описывающих комбинационные
схемы цифровых проектов
Содержание:
•Основные положения
•Алгоритм нахождения неопределенных коэффициентов
•Пример реализации алгоритма
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
2 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Литература
Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. М.: Высш. шк., 1987.
С. 194.
Хаханов В.І., Хаханова І.В., Кулак Е.М., Чумаченко С.В. Методичні вказівки до практичних занять з курсу “Дискретна математика”. Харків, ХНУРЕ. 2001. С.35-43.
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
3 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Термины
Базовые понятия:
Булева переменная
Булева функция
Двоичная система счисления
ДНФ
Минимальная форма функции
Ключевые слова:
Минимизация
Минимальная ДНФ
Неопределенные
коэффициенты
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
4 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Основные положения. 1
Метод существенных переменных предназначен для минимизация неполностью определенных булевых функций от большого числа переменных
Основывается на понятии существенности переменной xi
Переменная xi существенна, если
f (x1,..., xi ,..., xn ) f (x1,..., xi ,..., xn ) =1
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
5 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Time-Out
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
6 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Пример реализации метода существенных |
1 |
||
переменных |
|
||
|
|
|
|
Пусть функция задана в виде: |
1, 10 |
< x ≥5, |
|
|
|
Yi = |
x <5. |
|
|
0, |
Построим таблицу существенных переменных, где столбцам соответствуют единичные кубы, строкам - нулевые коды:
|
0101 |
0110 |
0111 |
1000 |
1001 |
K |
|
|
0000 |
2,4 |
2,3 |
2,3,4 |
1 |
1,4 |
1 |
|
2 |
0001 |
2 |
2,3,4 |
2,3 |
1,4 |
1 |
1 |
|
2 |
0010 |
2,3,4 |
2 |
2,4 |
1,3 |
1,3 |
1 |
|
2 |
0011 |
2,3 |
2,4 |
2 |
1,3,4 |
1,3 |
1 |
|
2 |
0100 |
4 |
3 |
3,4 |
1,2 |
1,2,4 |
|
|
|
|
2,4 |
2,3 |
|
1 |
1 |
|
|
|
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
7 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Пример реализации метода существенных |
2 |
переменных |
Входы для вершин первого ряда формируют значения выходов указанных вершин:
1-кубы*3K/ |
0101 |
0110 |
0111 |
1000 |
1001 |
KmtКНФ |
||
0-кубы*3K/ |
|
|
|
|
|
_ |
|
_ |
0000 |
2,4 |
2,3 |
2,3,4 |
|
|
|
||
1 |
1,4 |
1 |
2 |
|||||
|
|
_ |
|
_ |
|
_ |
|
_ |
0001 |
2 |
2,3,4 |
2,3 |
1,4 |
1 |
1 |
|
2 |
|
_ |
|
|
_ |
_ |
_ |
_ |
|
0010 |
2,3,4 |
2 |
2,4 |
1,3 |
1,3 |
1 |
|
2 |
|
_ |
_ |
|
_ _ |
_ |
_ |
|
_ |
0011 |
2,3 |
2,4 |
2 |
1,3,4 |
1,3 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
0100 |
4 |
3 |
3,4 |
1,2 |
1,2,4 |
1 3 4 |
||
ДНФ |
2,4 |
2,3 |
2(3 4) |
1 |
1 |
|
|
|
dmt |
|
|
|
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
8 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Пример реализации метода существенных |
3 |
переменных |
Импликантная матрица для ДНФ:
2,4 |
+ |
+ |
|
2,3 |
|
+ + |
|
1 |
|
1 |
1 |
YminДHФ = x1 x2x3 x2x4
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
9 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|
Минимизация булевых функций. Метод существенных переменных |
2011 |
Пример реализации метода существенных
переменных |
|
|
4 |
|
Импликантная матрица для КНФ: |
||||
_ _ |
|
0000 0001 0010 0011 0100 |
||
|
+ + |
+ + |
||
_1 2 |
_ |
|||
|
+ |
|||
1 3 4 |
|
|||
|
|
Синверсией xi YminKHФ =(x1 x2 )(x1 x3 x4 ) =
=x1x1 x1x3 x1x4 x2x1 x2x3 x2x4 =
= x x1x3 |
x1x x1x2 x2x3 x2x4 = |
|||||
14444244443 |
|
|||||
|
=x1 |
|
|
|
|
|
= x x |
x |
x |
2 |
x |
YДHФ |
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
min |
ХНУРЭ, факультет КИУ, кафедра АПВТ, |
10 |
|
тел. 7021 326, e-mail: ri@kture.kharkov.ua |
||
|