卡诺图化简方法.pdf
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Z(A,B,C,D)=ABC+ABD+AC’D+C’D’+AB’C+A’CD’+++Z+BA=,(,,)C+BACADCDCABDABCACDD先填ABC项,即利用ABC=ABC(D+D’)=ABCD+ABCD’,如下图填入:图一’D,但ABCD项的表格已填入1,则不在填,只填ABC’D按照上述方法填好整个函数表达式,如下图:卡诺图圈“1”法化简步骤:1、先圈包含1个数最多的最大“1”圈,其中1格数只能为1、2、4、8、16;2、再圈包含1个数第二多的“1”圈,其中1格数也只能为1、2、4、8、16;以此类推,直到把卡诺图中所有的1格圈完。
3、检查每个“1”圈中是否至少有一个1格未被其它“1”圈圈过,若都被其他圈圈过,则该“1”圈舍去。
4、保留每个“1”圈中的不变的变量,其中“0”用原变量表示,“1”用反变量表示,变量之间用“.”连接,则构成该“1”圈的乘积项。
5、一个“1”圈对应一个乘积项,有多少“1”圈,就有多少乘积项,它们之间用“+”连接。
例题2:Y(A,B,C,D)=m1+m5+m6+m7+m11+m12+m13+m15解:1、在卡诺图中填充好函数表达式,如下图:4、圈完所有的1格,通过检查,发现原来圈4个1格的最大“1圈”中所有的1格都被其6、按照写化简后的函数逻辑表达式的规则,得化简后的函数表达式:Y(A,B,C,D)=A’C’D+ABC’+ ACD+A’BCABC’ACD A’BC。
第十章数字逻辑基础补充:逻辑函数的卡诺图化简法1.图形图象法:用卡诺图化简逻辑函数,求最简与或表达式的方法。
卡诺图是按一定规则画出来的方框图。
优点:有比较明确的步骤可以遵循,结果是否最简,判断起来比较容易。
缺点:当变量超过六个以上,就没有什么实用价值了。
公式化简法优点:变量个数不受限制缺点:结果是否最简有时不易判断。
2.最小项(1)定义:是一个包括所有变量的乘积项,每个变量均以原变量或反变量的形式出现一次。
注意:每项都有包括所有变量,每个乘积它中每个变量出现且仅出项 1 次。
如:Y=F(A,B)(2 个变量共有4 个最小项AB AB AB AB )Y=F(A,B,C)(3 个变量共有 8 个最小项ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC )结论: n 变量共有 2n个最小项。
三变量最小项真值表(2)最小项的性质①任一最小项,只有一组对应变量取值使其值为 1:②任意两个最小项的乘种为零;③全体最小项之和为 1。
(3)最小项的编号:把与最小项对应的变量取值当成二进制数,与之相应的十进制数,就是该最小项的编号,用 mi表示。
3.最小项表达式——标准与或式任何逻辑函数都可以表示为最小项之和的形式——标准与或式。
而且这种形式是惟一的,即一个逻辑函数只有一种最小项表达式。
例 1.写出下列函数的标准与或式:Y=F(A,B,C)=AB+BC+CA解:Y=AB( C +C)+BC( A +A)+CA( B +B)= ABC +ABC +ABC +ABC +ABC +ABC= ABC +ABC +ABC +ABC= m7 +m6+m5+m3例 2.写出下列函数的标准与或式:Y =AB +AD +BC解:Y =(A +B)( A +D)(B +C)= ( A +BD)(B +C)=AB +AB +AC +BCD=ABC +ABC +ABC +ABCD +ABCD=ABCD + _ ABCD +ABCD +ABCD +ABCD +ABCD +ABCD=m7 +m6+m5+m4+m1+m+m8=∑m(0,1,4,5,6,7,8)列真值表写最小项表达式。
卡诺图化简方法
学生姓名:陈曦指导教师:杜启高
将输出与输入之间的逻辑关系写成与、或、非等运算的组合式,就是逻辑函数式。
一、逻辑函数的卡诺图表示法
将n变量的全部最小项各用一个小方块表示,并使具有逻辑相邻性的最小项在几何位置上也相邻
地排列起来,所得到的图形称为n变量最小项的卡诺图。
为了保证图中几何位置相邻地最小项在逻辑上也具有相邻性,这些数码不能按自然二进制数从小到大地顺序排列,而必须按图中的方式排列,以确保相邻的两个最小项仅有一个变量是不同的。
从卡诺图上可以看到,处在任何一行或一列两端的最小项也仅有一个变量不同,所以它们也具有逻辑相邻性。
因此,从几何位置上应当将卡诺图看成是上下、左右闭合的图形。
任何一个逻辑函数都能表示为若干最小项之和的形式,自然也可以用卡诺图来表示任意一个逻辑函数。
具体做法是:首先将逻辑函数化为最小项之和的形式,然后在卡诺图上标出与之相对应的最小
项,在其余位置上标入0,就得到了表示该逻辑函数的卡诺图。
也就是说,任何一个逻辑函数都等于
卡诺图中填入1的那些最小项之和。
二、用卡诺图化解逻辑函数
化简时依据的基本原理就是具有相邻性的最小项可以合并,并消去不同的因子。
由于在卡诺图上
几何位置相邻与逻辑上的相邻性是一致的,因而从卡诺图上能直观的找出那些具有相邻性的最小项并
将其合并化简。
合并最小项的原则:若两个最小项相邻,则可以合并为一项并消去一对因子。
若四个最小项相邻
并排列成一个矩形组,则可合并为一项并消去两队因子。
若八个最小项相邻并且排列成一个矩形组,
则可以合并成一项并消去三对因子。
合并后的结果中只剩下公共因子。
卡诺图化简法步骤:(一)将函数式化为最小项之和的形式;
(二)画出表示该逻辑函数的卡诺图;
(三)找出可以合并的最小项;
(四)画出包围圈并选取化简后的乘积项。
在画包围圈时要注意:(一)包围圈越大越好;
(二)包围圈的个数越少越好;
(三)同一个“1”方块可以被圈多次;
(四)画包围圈时,可先圈大,再圈小;
(五)每个圈要有新的成分,如果某一圈中所有的“1”方块均被别的包围圈包围,就可以舍掉这个包围圈;
(六)不要遗漏任何方块。
通常我们都是通过合并卡诺图中的1来求得化简结果得。
但有时也可以通过合并卡诺图中的0先求出'Y的化简结果,然后再将'Y求反而得到Y。