您現在的位置是:首頁 >精選問答 > 2023-07-29 17:09:15 來源:
卡諾圖畫圈技巧(卡諾圖)
大家好,我是小華,我來為大家解答以上問題。卡諾圖畫圈技巧,卡諾圖很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
1、3.7 邏輯函數的卡諾圖化簡法 3.7.1 化簡的依據 卡諾圖具有循環鄰接的特性,若圖中兩個相鄰的方格均為1,則用兩個相鄰最小項的和表示可以消去一個變量,如圖3.6.6所示4變量卡諾圖中的方格5和方格7,它們的邏輯加是 消取了變量C,即消去了相鄰方格中不相同的那個因子。
2、若卡諾圖中4個相鄰的方格為1,則這4個相鄰的最小項的和將消去兩個變量,如4變量卡諾圖中方格2、3、7、6,它們的邏輯加是 消去了變量B和D,即消去相鄰4個方格中不相同的那兩個因子,這樣反復應用A+=1的關系,就可使邏輯表達式得到簡化。
3、這就是利用卡諾圖法化簡邏輯函數的基本原理。
4、 3.7.2 用卡諾圖化簡邏輯函數的步驟 1.將邏輯函數寫成最小項表達式。
5、 2.按最小項表達式填卡諾圖,凡式中包含了的最小項,其對應方格填1,其余方格填0。
6、 3.合并最小項,即將相鄰的1方格圈成一組(包圍圈,每一組含2n個方格),對應每個包圍圈寫成一個乘積項。
7、 4.將所有包圍圈所對應的乘積項相加。
8、 有時也可以由真值表直接填卡諾圖,2兩步可以合成一步。
9、 3.7.3 畫包圍圈時應遵循的原則 卡諾圖化簡的動畫演示 卡諾圖化簡的視頻演示 1.包圍圈內的方格數必定是2n個,n等于0、2、3、… 2.相鄰方格包括上下底相鄰,左右邊相鄰和四角相鄰。
10、 3.同一方格可以被不同的包圍圈重復包圍,但新增包圍圈中一定要有新的1方格,否則該包圍圈為多余。
11、 4.包圍圈內的1方格數要盡可能多,即包圍圈應盡可能大。
12、 化簡后,一個包圍圈對應一個與項(乘積項),包圍圈越大,所得乘積項中的變量越少。
13、實際上,如果做到了使每個包圍圈盡可能大,包圍圈個數也就會盡可能少,這樣得到的函數表達式中乘積項的個數最少,就可以獲得最簡的邏輯函數表達式。
14、 例3.7.1 一個邏輯電路的輸入是4個邏輯變量A、B、C、D,它的真值表如表3.7.1所示,用卡諾圖法求化簡的與-或表達式及其與非-與非表達式。
15、 表3.7.1 例3.7.1的真值表 解:1.由真值表畫出卡諾圖,如圖3.7.1所示。
16、 圖3.7.1 例3.7.1的卡諾圖 2.畫包圍圈合并最小項,得化簡的與-或表達式。
17、 3.求與非-與非表達式。
18、二次求非 然后利用摩根定律得 利用卡諾圖表示邏輯函數式時,如果卡諾圖中各小方格被1占去了大部分,雖然可用包圍1的方法進行化簡,但由于要重復利用1項,往往顯得零亂而易出錯。
19、這時可以采用包圍0方格的方法進行化簡,求出反函數,再對求非,其結果相同,這種方法更簡單。
20、 例3.7.2 化簡下列邏輯函數。
21、 解:1.由L畫出卡諾圖,如圖3.7.2(a)所示。
22、 圖3.7.2 例3.7.2的卡諾圖 2.用包圍1的方法化簡,如圖3.7.2(b)所示,得。
23、 3.用包圍0的方法化簡,如圖3.7.2(c)所示,得,對求非,可得。
24、 3.7.4 任意項的處理 實際中經常會遇到這樣的問題,在真值表內對于變量的某些取值組合,函數的值可以是任意的,或者這些變量的取值根本不會出現,這些變量取值所對應的最小項稱為無關項或任意項。
25、 既然任意項的值可以是任意的,或著我們根本不關心,所以在化簡邏輯函數時,它的值可以取0或取1,具體取什么值,可以根據使函數盡量得到簡化而定。
26、 例3.7.3 設計一個邏輯電路,能夠判斷1位十進制數是奇數還是偶數,當十進制數為奇數時,電路輸出為1,當十進制數為偶數時,電路輸出為0。
27、 解:第一步,列寫真值表。
28、用8421BCD碼表示十進制數,4位碼即為輸入變量,當對應的十進制數為奇數時,函數值為1,反之為0,得到表3.5.4所示的真值表。
29、 表3.7.2 例3.7.3的真值表 因為8421BCD碼只有10個,所以表3.7.2中4位的進制碼的后6種組合不可能輸入,它們都是無關項,它們對應的函數值可以任意假設,為0為1都可以,通常以×表示。
30、 第二步,將真值表的內容填入4變量卡諾圖,如圖3.7.3所示。
31、 圖3.7.3 例3.7.3的卡諾圖 第三步,畫包圍圈,此時應利用無關項,顯然,將m13、m15、m11對應的方格視為1,可以得到最大包圍圈,由此可寫出L=D。
32、若不利用無關項,,結果復雜的多。
33、 本章小結 1.數字電路的研究方法是把輸出變量所有可能的狀態組合一一列出,并將對應的輸出變量的狀態填入,形成真值表。
34、 2.邏輯代數是分析和設計邏輯電路的工具。
35、一個邏輯問題可用邏輯函數來描述。
36、邏輯函數可用真值表、邏輯表達式、卡諾圖和邏輯圖表達,這4種表達方式各具特點,可根據需要選用。
37、 。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。