(四)【数电】(逻辑代数和函数化简)卡诺图

【数电专栏】

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A 卡诺图

A.a 卡诺图定义和特点

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沿着红线,可以得到格雷码
只有红线的首尾两项是相邻的,则是循环码。
其他典型格雷码(循环码):
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非循环码(非循环码):
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A.b 逻辑函数的卡诺图表示

A.b.a 函数式 → \rightarrow →卡诺图

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A.b.b 真值表 → \rightarrow →卡诺图

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卡诺图实质上即真值表。也具有唯一性和完整性。

A.b.c 卡诺图 → \rightarrow →逻辑函数式

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A.c 用卡诺图化简逻辑函数的基本性质

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留下共有的变量

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推论:在n个变量的卡诺图中,若有 2 k 2^k 2k个“1”格相邻(k=0,1,2,…,n),它们可以圈在一起加以合并,合并时可以消去k个不同变量,简化为一个具有(n-k)个变量的与项。
若k=n,则可以消去全部变量,结果为1.

n = 4 , 2 2 n=4,2^2 n=4,22个1格相邻,可消去2个不同的变量,简化为一个具有(4-2=2)个变量的与项。


A.d 用卡诺图求最简与或表达式

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一个“1”格就是一种输入状态。
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显然,右边化简结果更简单。
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ps:
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两个变量的同或和异或互为非运算;B,D两个变量形成的第三项BD是冗余的,因此得到中间的蓝色圈是冗余项。

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A.e 卡诺图化简示例

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A.f 无关项及其在化简中的应用

A.f.a 无关项

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A.f.b 无关项在化简中的应用

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无无关项:
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Y = A B ‾ ⋅ C ‾ ⋅ D ‾ + A ‾ B D ‾ + B ‾ C D ‾ Y=A\overline{B}\cdot\overline{C}\cdot\overline{D}+\overline{A}B\overline{D}+\overline{B}C\overline{D} Y=AB⋅C⋅D+ABD+BCD

使用无关项:

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卡诺图最大项化简:
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图片来源:《数字电子技术基础》 国防科技大学

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