夏子康| 教學檔案第四章2
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教案 / 教學檔案第四章2 · 如果布林函數有n個變數,卡諾圖就必須有個方格。
· 任意相鄰的兩格,亦即相鄰的兩項,其對應的變數字母只有一個是不同的。
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教案/教學檔案第四章2教學教案授課教師:夏子康教學科目數位邏輯教學對象電二教學單元布林代數的化簡地點電二忠教室教學時間1節課(50分鐘)多元智能o語文智能 n數學邏輯 o空間智能 o肢體智能o音樂智能 o人際智能 o內省智能 o自然觀察智能教學資源黑板、電腦、單槍投影機學習方式講解、練習先備知識以布林定理化簡布林函數時,常常不知如何著手,甚至在函數中那一項需要分解,那一項需要合併,也難一眼看出,而且最後結果是否為最簡式往往無法確定,所以使用者期望能有一種化簡方法是有程序可循的,有一定規則的,”卡諾圖”滿足了上述要求。
教學活動時間教學資源4.2布林代數卡諾圖簡化卡諾圖化簡的要點:如果布林函數有n個變數,卡諾圖就必須有個方格。
任意相鄰的兩格,亦即相鄰的兩項,其對應的變數字母只有一個是不同的。
下圖分別代表(a)二變數卡諾圖 (b)三變數卡諾圖 (c)四變數卡諾圖。
二個相鄰的1可消去一個互補的變數,四個相鄰的1可消去二個互補的變數,八個相鄰的1可消去三個互補的變數,十六個相鄰的1可消去四個互補的變數。
使用卡諾圖化簡時,由於所圈選的1越多,所能消除的變數越多,因此在圈選時應儘可能以能圈出最多個相鄰的1為優先考量,若遇到獨立的空格其內值為1時,只好個別獨立選出不可遺漏。
4.2-1範例化簡的步驟:將在真值表中可產生1的每個基礎乘積項,對應的填入卡諾圖的空格中,並標記為1,其他的空格則填入0。
依序圈出相鄰的8個1、相鄰的4個1、相鄰的2個1,空格中的1可被重複圈選,以便消除最多的變數。
如果還留下獨立的1,也要個別圈選。
觀察圈選的狀況,要讓所有1的空格都被圈到,而圈選的組數要愈少愈好。
每一個圈選的結果是一個乘積項,將所有的乘積項OR起來即是化簡後的布林代數式。
圈選二個1的範例: 上下兩列亦屬於相鄰的方格 左右兩列亦屬於相鄰的方格圈選四個1的範例:圈選八個1的範例:圈選十六個1的範例:重複圈選的範例:利用卡諾圖化簡之布林代數式隨意條件: 在邏輯電路的應用中,主要是處理輸入與輸出的關係,但並非所有的輸入狀況皆會發生,對這些輸入狀態而言,其對應的輸出是0或1整體而言是無關緊要的,我們稱這種輸出為隨意狀態或未確定狀態(Don't Care)通常在卡諾圖中可以視化簡的須要將它當成0或1。
15分鐘 10分鐘 10分鐘 15分鐘 黑板、電腦、單槍投影機
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