列表化簡邏輯函數技術

2020-12-06 電子產品世界

1、概述

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/149507.htm

在設計邏輯電路圖時,由真值表直接得到的函數往往比較複雜。代數法和卡諾圖法等方法對於變量數目較多的邏輯函數則效果不佳,本文介紹一種可以化簡複雜邏輯函數的方法──表格法,該方法可以對變量數目較多的邏輯函數也可以進行化簡。

2、原理

在介紹化減法之前,先說明三個概念:

蘊涵項──在函數的任何積之和式中,每個乘積項稱為該函數的蘊涵項。對應於卡諾圖中的任一標1單元(最小項)以及2m個相鄰單元所形成的圈都是函數的蘊涵項。

素項──若函數的一個蘊涵項不是該函數中其它蘊涵項的一個子集,則此蘊涵項稱為素蘊涵項,簡稱素項。

實質素項──若函數的一個素項所包含的某一最小項,不包括在該函數的其它任何素項中則此素項稱為實質素蘊涵項,簡稱實質素項。

列表化簡法的基本原理是利用邏輯函數的最小項,通過對相鄰最小項的合併,消去多餘變量因子,獲得邏輯函數的最簡式的。列表化簡法的思路是先找出給定函數F的全部素項,然後找出其中的實質素項;若實質素項不能覆蓋F的所有最小項,則進一步找出所需素項,以構成F的最簡素項集。

下面用列表化簡法將下列函數化簡為最簡與或表達式。

F(A,B,C,D)=Σ(0,3,4,5,6,7,8,10,11)

3、建立素項表

首先,找出給定函數的全部素項。

(1)先將每個最小項所對應的二進位數按其「1」的個數分組得表1;

表1 最小項

組號

項號

二進位數

0

0

0000

1

4

8

0100

1000

2

3

5

6

10

0011

0101

0110

1010

3

7

11

0111

1011

(2)將表1中的相鄰兩個組之間二進位數進行比較、合併得到一次化簡結果,稱為一次乘積項,其項號記為i(j-i),其中i為最小項中的小項號,j為最小項中的大項號,得表2;

表2 一次乘積項

組號

項號

二進位數

0

a0(4)

b0(8)

0-00

-000

1

4(1)

4(2)

c8(2)

010-

01-0

10-0

2

d3(4)

e3(8)

5(2)

6(1)

f10(1)

0-11

-011

01-1

011-

101-

(3)再將表2中的相鄰兩組內的二進位數進行比較、合併、便得到第二次化簡結果,稱為二次乘積項,其項號記為i(n,m),其中i為兩個一次乘積項中的小項號,n為原最小項的項號差,m為一次乘積項的項號差,得表3;

表3 二次乘積項

組號

項號

二進位數

1

g4(1,2)

4(2,1)

01--

01--

不能與其它一次乘積項合併的一次乘積項是素項,分別以a,b,c,d,e,f記之,不能合併的二次乘積項也是素項,以g記之。

4、實質素項

建立實質素項產生表,找出實質素項。

先用×標出每個素項覆蓋最小項的情況,再找出實質最小項5、6,在×上標括號以示區別,可找出對應實質素項g,在其前標*,最後一行用「V」標出實質素項覆蓋最小項的情況,可看出還有最小項0、3、8、10、11未被覆蓋。如表4所示。

表4實質素項產生式

最小項

素項

0

3

4

5

6

7

8

10

11

a0(4)

X

 

X

      

b0(8)

X

     

X

  

c8(2)

      

X

X

 

d3(4)

 

X

   

X

   

e3(8)

 

X

      

X

f10(1)

       

X

X

*g4(1,2)

  

X

X

X

X

   

覆蓋情況

  

V

V

V

V

   

5、素項產生式

第三步:建立所需素項產生表,找出所需素項,所需素項集應覆蓋所有未被實質素項覆蓋的最小項,得表5。再用行列消去法來找,選優勢行b0(8),e3(8),划去劣勢行a0(4)及d3(4)得表6,再選最小項為0、3的劣勢列,划去最小項為8,11的優勢列,得表7。找出新的實質素項b,e,取該兩項作為所需素項後,尚有最小項10未被覆蓋,可選取c或f求得所需素項集為(b,e,c)或(b,e,f),

表5

最小項

素項

0

3

8

10

11

a0(4)

    

b0(8)

 

  

c8(2)

  

 

d3(4)

 

   

e3(8)

 

  

f10(1)

   


相關焦點

  • 卡諾圖化簡法例題詳解
    用卡諾圖化簡邏輯函數的基本原理就是把上述邏輯依據和圖形特徵結合起來,通過把卡諾圖上表徵相鄰最小項的相鄰小方格「圈」在一起進行合併,達到用一個簡單「與」項代替若干最小項的目的。   通常把用來包圍那些能由一個簡單「與」項代替的若干最小項的「圈」稱為卡諾圈。
  • 如何畫卡諾圖_卡諾圖化簡約束條件
    一、什麼是卡諾圖   卡諾圖是邏輯函數的一種圖形表示。一個邏輯函數的卡諾圖就是將此函數的最小項表達式中的各最小項相應地填入一個方格圖內,此方格圖稱為卡諾圖。   卡諾圖的構造特點使卡諾圖具有一個重要性質:可以從圖形上直觀地找出相鄰最小項。兩個相鄰最小項可以合併為一個與項並消去一個變量。
  • 《數字電子技術——邏輯代數及邏輯函數簡化(一)》
    《數字電子技術——邏輯代數及邏輯函數簡化(一)》 1.
  • 邏輯代數的化簡算法
    邏輯代數的化簡算法觀察函數1.該函數有四個邏輯變量,可表示成Y=f(A、B、C、D)邏輯函數的最小項之和形式任何邏輯函數都可化為最小項之和的標準形式例:將下列函數化為最小項之和的形式
  • 薩省技術移民職業列表又刪?
    昨天下午環球出國小編剛跟大家說完薩省技術移民的職業列表經常變,有意願的朋友要抓緊時間申請,就在昨晚薩省技術移民進行了
  • 邏輯函數中利用IF函數判斷是與不是,利用NOT函數對參數值求反
    今日和大家繼續分享邏輯函數中的IF和NOT,這兩個函數的應用非常廣泛,很多接觸EXCEL函數的朋友最初都是從IF函數開始的,這個函數在EXCEL中的地位是永遠撼不動的。下面給大家詳細的講解。這是邏輯函數的第三講一.IF 判斷是與不是。
  • 中考數學:分式化簡求值的5道經典中考真題賞析
    今天我們列舉2019年一些的分式化簡求值的中考考題和同學們一起賞析:例題1【分析】根據分式的減法和乘除法可以化簡題目中的式子,然後將x=y+2019代入化簡後的式子即可解答本題.例題2【分析】先根據分式的混合運算順序和運算法則化簡原式,再解不等式組求出其整數解,繼而代入計算可得.【解答】【點評】本題主要考查分式的化簡求值,解題的關鍵是掌握分式的混合運算順序和運算法則及解一元一次不等式組的能力.例題3【分析】先根據分式的混合運算順序和運算法則化簡原式,再將a的值代入計算可得.
  • 新初一難點——絕對值化簡,掌握不好要吃大虧
    要講絕對值的化簡,首先還得鋪墊一個概念——相反數,在教材上對於相反數是這麼定義的:只有符號不同的兩個數,互為相反數這個概念字數不多,卻也有東西值得挖掘,絕對值化簡絕對值化簡,就是根據這兩個意義來進行相關問題的處理。幾何意義是數形結合思想的一種體現,代數意義主要側重於符號、括號的運用。
  • 讓我們一起回歸初心,奧數三角函數式化簡
    例題: 化簡: (1+sinθ+cosθ)/(1+sinθ-cosθ)+(1-cosθ+sinθ)/(1+cosθ+sinθ)分析:本題只涉及正、餘弦函數,有2個分式,可以分塊來做,進行化積、約分;也可以先通分成一個整體分式,再進行化積、約分。由 1-cosθ 、 1+cosθ 可以聯想到半角公式,不妨一試。
  • 第三十八節 橢圓方程化簡及注意事項
    (1)橢圓方程簡化(2)確定 應變量 自變量(3)編程時同時考慮數學坐標與編程坐標(1)橢圓方程認知與化簡所以該橢圓的標準方程為X²/100²+Y²/50²=1方程的化簡   X²/a²+Y²/b²=1 推導得 Z²/a²+X²/b²=11.a²x²+b²z²=a²b²    (通分後兩邊同時乘a²b²)2.a²x²
  • 新高一剛學完指數化簡及求值運算的方法,最全筆記整理在這,速記
    最近很多同學反映,前兩天已經學完了指數的擴充及其運算性質,雖然已經學到了指數函數,但對於前面所學的內容還是沒有完全掌握,特別是指數的化簡及其求值運算,錯誤率極高。所以今天我們給同學們補充了一些關於指數運算常用的解題方法及技巧,還有一些化簡求值所用到的公式,希望對同學們有用。