卡諾圖- 維基百科,自由的百科全書
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卡諾圖[編輯] ... 個最小項組織在給定的長方形表格中,同時為相鄰最小項(相鄰與項)運用鄰接律化簡提供了直觀的圖形工具。
但是,如果需要處理的邏輯函式的自變數較多(有五 ...
卡諾圖
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在邏輯代數中,卡諾圖(Karnaughmap)是真值表的變形,它可以將有n個變數的邏輯函式的
2
n
{\displaystyle2^{n}}
個最小項組織在給定的長方形表格中,同時為相鄰最小項(相鄰與項)運用鄰接律化簡提供了直觀的圖形工具。
但是,如果需要處理的邏輯函式的自變數較多(有五個或更多的時候,此時有些項就很難圈了),那麼卡諾圖的行列數將迅速增加,使圖形更加複雜。
[1]:189
卡諾圖是貝爾實驗室的電信工程師莫里斯·卡諾(MauriceKarnaugh)在1953年發明的。
目次
1變量卡諾圖
2函數卡諾圖
3用卡諾圖化簡邏輯函數的步驟
4參考文獻
4.1引用
4.2來源
變數卡諾圖[編輯]
表示各最小項的
2
n
{\displaystyle2^{n}}
(n-變數數)個小格,排列呈矩形。
小格按「格雷碼」排列,保證最小項間「幾何相鄰」與「邏輯相鄰性」的統一。
(幾何相鄰有「內相鄰」「外相鄰」和「中心對稱」)
一個化簡4變數卡諾圖的例子:
某函式的真值表
A
B
C
D
f
(
A
,
B
,
C
,
D
)
{\displaystylef(A,B,C,D)}
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
2
0
0
1
0
0
3
0
0
1
1
0
4
0
1
0
0
0
5
0
1
0
1
0
6
0
1
1
0
1
7
0
1
1
1
0
8
1
0
0
0
1
9
1
0
0
1
1
10
1
0
1
0
1
11
1
0
1
1
1
12
1
1
0
0
1
13
1
1
0
1
1
14
1
1
1
0
1
15
1
1
1
1
0
接下來我們用兩個不同的寫法,及四個不同的布林變數A,B,C,D和他們的相反值,來表示同一個尚未化簡的布林代數:
f
(
A
,
B
,
C
,
D
)
=
∑
m
i
,
i
∈
{
6
,
8
,
9
,
10
,
11
,
12
,
13
,
14
}
{\displaystylef(A,B,C,D)=\sum_{}m_{i},i\in\{6,8,9,10,11,12,13,14\}}
這個
m
i
{\displaystyle{}m_{i}}
是卡諾圖的最小項(即圈出來的值
i
{\displaystylei}
在真值表上顯示為1)。
f
(
A
,
B
,
C
,
D
)
=
∏
M
i
,
i
∈
{
0
,
1
,
2
,
3
,
4
,
5
,
7
,
15
}
{\displaystylef(A,B,C,D)=\prod_{}M_{i},i\in\{0,1,2,3,4,5,7,15\}}
這個
M
i
{\displaystyleM_{i}}
是卡諾圖的最大項(即圈出來的值
i
{\displaystylei}
在真值表上顯示為0)。
函式卡諾圖[編輯]
把函式包含的所有最小項,以「1」填入變數卡諾圖對應編號的小格內。
用卡諾圖化簡邏輯函式的步驟[編輯]
如果表達式為最小項表達式,則可直接填入卡諾圖
如表達式不是最小項表達式,但是「與—或表達式」,可將其先化成最小項表達式,再填入卡諾圖。
也可直接填入。
合併相鄰的最小項,即根據下述原則畫圈
儘量畫大圈,但每個圈內只能含有
2
n
{\displaystyle2^{n}}
(n=0,1,2,3……)個相鄰項。
要特別注意對邊相鄰性和四角相鄰性。
圈的個數儘量少。
卡諾圖中所有取值為1的方格均要被圈過,即不能漏下取值為1的最小項。
在新畫的包圍圈中至少要含有1個未被圈過的1方格,否則該包圍圈是多餘的。
寫出化簡後的表達式。
每一個圈寫一個最簡與項,規則是,取值為l的變數用原變數表示,取值為0的變數用反變數表示,將這些變數相與。
然後將所有與項進行邏輯加,即得最簡與—或表達式。
在進行化簡時,如果用圖中真值為0的項更方便,可以用他們來處理,方法和真值取1時一樣,只是結果要再做一次求反。
參考文獻[編輯]
參照[編輯]
^StephenBrown,ZvonkoVranesic.FundamentalsofDigitalLogicwithVerilogDesign.McGraw-HillEducation.2002.ISBN 0-07-283878-7.
來源[編輯]
期刊文章
Karnaugh,Maurice.TheMapMethodforSynthesisofCombinationalLogicCircuits.TransactionsofAmericanInstituteofElectricalEngineerspartI.November1953,72(9):593–599.
閱論編數位電路概念
數位訊號
布林代數
開關
組合邏輯電路
序向邏輯電路
同步
異步
真值表
卡諾圖
有限狀態機
米利機
摩爾機
硬體模組
邏輯閘
與
或
非
同
與非
或非
互斥或
同或
蘊含
TTL
74190
CMOS
加法器
乘法器
編碼器
解碼器
數據多工器
閂鎖
暫存器
正反器
RS
D
JK
T
儲存裝置
ROM
RAM
類比數位轉換器
數位類比轉換器
IC、VLSI
客製化程度(半、全)
PLD
PAL
PLA
GAL
CPLD
FPGA
ASIC
設計
驗證
電子設計自動化(EDA)
硬體描述語言
Verilog
VHDL
邏輯綜合
硬體驗證語言
SystemVerilog
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=卡诺图&oldid=72569776」
分類:數字電子布爾代數圖表隱藏分類:需要從英語維基百科翻譯的條目
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if (a && b) || (a && c) 可以簡化為if a && (b || c). 卡諾圖,是真值表的一種擴充,由貝爾實驗室的工程師莫里斯.卡諾發明的。 卡 ...
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卡諾圖是由美國貝爾實驗室,一位名叫卡諾的電機工程師發展出來的,它是利用真值表透過圖形的操作來達到簡化的目的,雖然使用卡諾圖化簡法簡單容易,但只限於五個元素 ...