Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тихомирова Л.С. Методы минимизации булевых функций.doc
Скачиваний:
138
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
1.86 Mб
Скачать

Метод Патрика нахождение всех возможных тупиковых форм.

Не находя существенных импликант, обозначим все простые импликанты латинскими буквами. Исходная функция может быть записана в виде дизъюнкции простых импликант, что соответствует сокращенной форме (которая является единственной). Эта форма является также тупиковой. Для отыскания всего множества тупиковых форм запишем тождественную логическую формулу:

где - простые импликанты, соответствующие меткам-го столбца,- количество меток в-м столбце,- количество столбцов в таблице меток. Формуладает полную совершенную нормальную дизъюнктивную форму функции, т.е..

Если в формуле встретятся членыи, то членможно не писать, ибо(вот почему на 3 этапе метода Квайна выброшены большие столбцы).

Выражение необходимо упростить (раскрыть скобки и применить законы алгебры логики). Получим дизъюнкцию членов, каждый из которых дает множество простых импликант, входящих в тупиковую форму. Составим таблицу.

№№

Тупиковые формы

Общее число букв в тупиковой форме

Число членов в тупиковой форме

1.

2.

3.

.

.

Тупиковые формы с наименьшим числом букв и есть минимальные формы, тупиковые формы с наименьшим числом членов есть кратчайшие формы. Чаще всего минимальная форма не совпадает с кратчайшей.

Рассмотрим на примере 5 этот метод (см. таблицу этапа 2 в методе Квайна). Начертим ее здесь. Обозначив первичные импликанты латинскими буквами a,b,c,d,e,f, а столбцы цифрами (1), (2), … , (8).

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

a

V

V

b

V

V

c

V

V

d

V

V

e

V

V

f

V

V

V

V

Составим функцию.

Дизъюнкция включается для реализации меток 1-го столбца и т.д. По закону поглощения, поэтому члены 3 и 8 можно не записывать. Упростим.

Раскроем скобки

Каждый из членов дает тупиковую форму данной функции. Составим таблицу.

№№

Тупиковые формы

Общее число букв в тупиковой форме

Число членов в тупиковой форме

1.

3+3+2=8

3

2.

3+3+3+2=11

4

3.

3+3+3+2=11

4

4.

3+3+3+2=11

4

Из таблицы следует, что 1-е решение есть минимальная форма (сравните результат), оно же дает кратчайшую форму. Отметим еще раз, что кратчайшая и минимальные формы могут не совпадать.

Итак, есть минимальная форма данной функции.

Замечание 3.Таблица покрытий может не содержать существенных импликаций. Поясним, как в этом случае поступить. Пусть таблица меток имеет вид: (см. ниже).

Исключим 2 и 7 столбцы, т.к. 3 и 5 являются их частями, а из оставшихся столбцов выбираем столбец с наименьшим числом меток. Здесь во всех столбцах их по 2, поэтому возьмем 1-й столбец. Примем за псевдосущественную импликанту , а затем.

1

2

3

4

5

6

7

a

v

v

v

v

b

v

v

v

v

c

v

v

v

v

d

v

v

v

v

Рассмотрим 2 частных случая:

1

3

4

5

6

1)

1

3

4

5

6

2)

1

3

4

5

6

a

v

v

a

v

v

a

v

v

b

v

v

v

b

v

v

v

b

v

v

v

c

v

v

c

v

v

c

v

v

d

v

v

v

d

v

v

v

d

v

v

v

Исключим большие столбцы, содержащие в себе выбранные псевдостолбцы. Запишем множество тупиковых форм для каждой таблицы. Это можно сделать по методу Патрика, но здесь можно перебрать все возможные варианты по таблице

1):

(1)

2):

(4)

(2)

(5)

(3)

Рассмотрим совместно множества решений. Решение (2) входит в (5), (3) совпадает с (4), а (1) нет соответствующего во 2-й таблице, наиболее простая тупиковая форма (5). Таким образом, разбиение на подтаблицы упрощает отыскание тупиковых форм.