Алгоритм 5.15

формирования ДСНФ аналитического представления булевой (переключательной) функции булевых переменных

1. Задать булеву (переключательную) функцию булевых переменныхс помощью таблицы истинности.

2. Дополнить таблицу истинности столбцом основных конъюнкцийвсех наборов переменных.

3. Выделить наборы переменных, на которых булева (переключательная) функция булевых переменныхпринимаетединичные значения.

4 Сформировать аналитическое представление булевой (переключательной) функции булевых переменныхв виде ДСНФ, то есть дизъюнкции основных конъюнкций тех наборов переменных, на которых функция принимаетединичноезначение. ■

Алгоритм 5.16

формирования КСНФ аналитического представления булевой (переключательной) функции булевых переменных

1. Задать булеву (переключательную) функцию булевых переменныхс помощью таблицы истинности.

2. Дополнить таблицу истинности столбцом основных дизъюнкцийвсех наборов переменных.

3. Выделить наборы переменных, на которых булева (переключательная) функцию булевых переменныхпринимаетнулевые значения.

4. Сформировать аналитическое представление булевой (переключательной) функции булевых переменныхв виде КСНФ, то есть конъюнкции основныхдизъюнкцийтех наборов переменных, на которых функция принимаетнулевоезначение. ■

Проиллюстрируем процедуру формирования аналитического представления БФ в форме ДСНФ и КСНФ на примере функций заданных изначально как таблицей истинности, так и аналитически в виде композиции функций, приведенных в таблице 5.11.

Пример 5.9

Рассмотрим задачу формирования аналитического представления в булевом базисе в форме ДСНФ и КСНФ булевой функции , заданной таблицей истинности (таблица 5.17).

Таблица 5.17

наборы переменных			значения БФ	основные конъюнкции	основные дизъюнкции
0	0	0	1
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0

Решение

1. Следуя п.1 алгоритмов 5.2 и 5.3, фиксируем задание БФ в виде таблицы истинности.

2. Следуя п.2 алгоритмов 5.2 и 5.3, составим основные конъюнкции и основные дизъюнкции на всех наборах переменных, которые разместим в совмещенной таблице 5.14, образованной таблицей истинности БФ и двумя столбцами основных конъюнкций и дизъюнкций.

3. Следуя п.3 алгоритмов 5.2 и 5.3, сформируем аналитическое представление БФ в булевом базисе в форме ДСНФ как дизъюнкции основных конъюнкций тех наборов переменных, на которых БФ принимает единичное значение

(ДСНФ) =,

а также в форме КСНФ как конъюнкции основных дизъюнкций тех наборов переменных, на которых БФ принимает нулевое значение

(КСНФ) =()()(). ■

Пример 5.10

Рассмотрим задачу формирования аналитического представления в булевом базисе в форме ДСНФ и КСНФ булевой функции , заданной аналитически в виде композиции булевых функций, не входящих в булев базис. В качестве примера рассматривается БФ

Решение

1.Следуя п.1 алгоритмов 5.15 и 5.16, сформируем задание БФ в виде таблицы истинности, вычислив значения термов ии определив на полученных наборах переменныхфункцию двух переменных«импликация изв», сведя полученные результаты в таблицу 5.18.

Таблица 5.18

наборы переменных
			(		)		(		)
0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	0	1	0	1	1	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	1	0	0	0
0	1	1	0	1	1	1	0	1	1
1	0	0	0	0	0	1	1	1	0
1	0	1	0	1	1	1	1	1	0
1	1	0	1	1	0	1	1	1	0
1	1	1	1	1	1	0	1	0	1

2. Следуя п.2 алгоритмов 5.15 и 5.16, составим основные конъюнкции и основные дизъюнкции на всех наборах переменных, которые изымем из двух столбцов основных конъюнкций и дизъюнкций совмещенной таблицы 5.17, что позволяет сделать факт совпадения наборов переменных таблиц 5.17 и 5.18.

3. Следуя п.3 алгоритмов 5.15 и 5.16, сформируем аналитическое представление БФ в булевом базисе в форме ДСНФ как дизъюнкции основных конъюнкций тех наборов переменных, на которых БФ принимает единичное значение (ДСНФ)

=,

а также в форме КСНФ как конъюнкции основных дизъюнкций тех наборов переменных, на которых БФ принимает нулевое значение

(КСНФ) =()(). ■

Сравнивая две формы аналитического представления булевой (переключательной) функции булевых переменныхв булевом базисе в форме ДСНФ и КСНФ, следует отметить, что более употребительной оказалась форма ДСНФ. Все алгоритмы преобразования БФ, минимизация аналитического их представления сориентированы на представления БФ в форме ДСНФ. Это связано с тем, что свойства дизъюнкции «склеивание» и «поглощение» являются основой всех алгоритмов минимизации аналитического представления БФ в булевом базисе.

Ниже будем полагать представление БФ в форме ДСНФ основным.

Методы минимизации аналитического представления булевых (переключательных) функций в булевом базисе в форме ДСНФ.

В пособии рассматриваются два наиболее употребляемых метода:

– метод Квайна – Мак–Класки,

– метод карт Карно.

Метод Квайна – Мак–Класкиминимизации аналитического представления булевых (переключательных) функций в булевом базисе в форме ДСНФ реализуется в виде процедуры, представленной в виде алгоритма 5.17.