1.最小項(xiàng)的基本概念
由A、B、C三個(gè)邏輯變量構(gòu)成的許多乘積項(xiàng)中有八個(gè)被稱(chēng)為A、B、C的最小項(xiàng)的乘積項(xiàng),它們的特點(diǎn)是
1.每項(xiàng)都只有三個(gè)因子
2.每個(gè)變量都是它的一個(gè)因子
3.每一變量或以原變量(A、B、C)的形式出現(xiàn),或以反(非)變量(A、B、C)的形式出現(xiàn),各出現(xiàn)一次
一般情況下,對(duì)n個(gè)變量來(lái)說(shuō),最小項(xiàng)共有2n個(gè),如n=3時(shí),最小項(xiàng)有23=8個(gè)
2.最小項(xiàng)的性質(zhì)
為了分析最小項(xiàng)的性質(zhì),以下列出3個(gè)變量的所有最小項(xiàng)的真值表。
由此可見(jiàn),最小項(xiàng)具有下列性質(zhì):
(1)對(duì)于任意一個(gè)最小項(xiàng),只有一組變量取值使得它的值為1,而在變量取其他各組值時(shí),這個(gè)最小項(xiàng)的值都是0。
(2)不同的最小項(xiàng),使它的值為1的那一組變量取值也不同。
(3)對(duì)于變量的任一組取值,任意兩個(gè)最小項(xiàng)的乘積為0。
(4)對(duì)于變量的任一組取值,全體最小項(xiàng)之和為1。
3.最小項(xiàng)的編號(hào)
最小項(xiàng)通常用mi表示,下標(biāo)i即最小項(xiàng)編號(hào),用十進(jìn)制數(shù)表示。以ABC為例,因?yàn)樗?11相對(duì)應(yīng),所以就稱(chēng)ABC是和變量取值011相對(duì)應(yīng)的最小項(xiàng),而011相當(dāng)于十進(jìn)制中的3,所以把ABC記為m3按此原則,3個(gè)變量的最小項(xiàng)
二、邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式
三、用卡諾圖表示邏輯函數(shù)
1.卡諾圖的引出
一個(gè)邏輯函數(shù)的卡諾圖就是將此函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式中的各最小項(xiàng)相應(yīng)地填入一個(gè)特定的方格圖內(nèi),此方格圖稱(chēng)為卡諾圖。
卡諾圖是邏輯函數(shù)的一種圖形表示。
下面從討論一變量卡諾圖開(kāi)始,逐步過(guò)渡到多變量卡諾圖。
大家知道,n個(gè)變量的邏輯函數(shù)有2n個(gè)最小項(xiàng),因此一個(gè)變量的邏輯函數(shù)有兩個(gè)最小項(xiàng)。
比如有一個(gè)變量D,其邏輯函數(shù)L的最小項(xiàng)表達(dá)式為:
綜上所述,可歸納“折疊展開(kāi)”的法則如下:
①新增加的方格按展開(kāi)方向應(yīng)標(biāo)以新變量。
②新的方格內(nèi)最小項(xiàng)編號(hào)應(yīng)為展開(kāi)前對(duì)應(yīng)方格編號(hào)加2n-1。
按照同樣的方法,可從折疊的2變量卡諾圖展開(kāi)獲得3變量卡諾圖。3變量邏輯函數(shù)L(B,C,D)應(yīng)有8?jìng)€(gè)最小項(xiàng),可用8?jìng)€(gè)相鄰的方格來(lái)表示。新增加的4個(gè)方格按展開(kāi)方向應(yīng)標(biāo)以新增加的變量B(以區(qū)別于原來(lái)的變量C、D)。而且,新增加的方格內(nèi)最小項(xiàng)的編號(hào)為展開(kāi)前對(duì)應(yīng)方格編號(hào)加2n-1=23-1=4,這樣即可獲得3變量卡諾圖如下:
在使用時(shí),只要熟悉了卡諾圖上各變量的取值情況(即方格外各變量A、B、C、D等取值的區(qū)域),就可直接填入對(duì)應(yīng)的最小項(xiàng)。
將上圖中的數(shù)碼編號(hào)與最小項(xiàng)的編號(hào)——對(duì)應(yīng),可以得到下面這種形式的卡諾圖。
2.卡諾圖的特點(diǎn)
上面所得各種變量的卡諾圖,其共同特點(diǎn)是可以直接觀察相鄰項(xiàng)
。也就是說(shuō),各小方格對(duì)應(yīng)于各變量不同的組合,而且上下左右在幾何上相鄰的方格內(nèi)只有一個(gè)因子有差別,這個(gè)重要特點(diǎn)成為卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的主要依據(jù)。在卡諾圖水平方向的同一行里,最左和最右端的方格也是符合上述相鄰規(guī)律的,例如,m4和m6的差別僅在C和。同樣,垂直方向同一列里最上端和最下端兩個(gè)方格也是相鄰的,這是因?yàn)槎贾挥幸粋€(gè)因子有差別。這個(gè)特點(diǎn)說(shuō)明卡諾圖呈現(xiàn)循環(huán)鄰接的特性。
3.已知邏輯函數(shù)畫(huà)卡諾圖
根據(jù)邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式和卡諾圖的一般形式,就可以得到相應(yīng)的卡諾圖。
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真值表
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