卡诺图:完整指南

显示一个或多个单组分或多组分量的每个值的表是真值表。 它是学生进行逻辑命题计算或布尔代数的解决方案。 虽然,还有另一种方法相当于真值表,但简化了任务,称为 卡诺图.

卡诺地图 1

什么是卡诺图?

它是一种模式,通常用于减少和缩小布尔计算的应用程序和操作项,使模型的模式能够在单个布尔表达式中执行大型操作。

它与真值表非常相似,它计算可以在具有输入的不同变量中显示的数量,并在输出中给出结果。 也叫 ”地图-k”,并被定义为一系列盒子,其中每个盒子都被赋予一个二进制数,相对于输入中找到的数量。

中找到的框或单元格的数量 卡诺图 类似于输入中的金额组成的总和,就像它在真值表中工作一样,使用列的集合,例如,在具有三个值的映射中,然后当两个值上升时到三的结果是八(23=8).

卡诺图 金额的放置方式必须使列和水平框保持一个金额的差异,这样可以将其最小化为六个值的简单方法。

卡诺图的特征

它是一种方法论,具有多种原型,可提供一系列内容和目的:

  • 经常用于减少布尔代数计算的方法之一。
  • 分配给它的名称是“卡诺表“ 或者 ”维奇图“。
  • 在其名称中也以简化方式称为“K-Map 或 KV-Map“。
  • 物理学家莫里斯·卡诺(Maurice Karnaugh)也是贝尔实验室的数学家,是 1950 年的创造者。
  • 它用于简化总和的结果。
  • 它是某些结果的总和或并集的结果。
  • 它是一组矩形的组合。
  • 它基于自动操作。
  • 每个方框构成真值表的一行。
  • 在此表中,放置了已安排的格言的真实量。
  • 根据它们在真值表中的值,可以放置它们的单位数量。
  • 它是一个表格,显示了“N"价值观。
  • 它由两个提升到“N” 行 (2N).
  • 其中两个方格相连接,一个值被取消,当四个方格相连接时,两个值被取消,这样的过程如下。
  • 在每个框中放置一个值,该值只能是“0“或”1“。
  • 取决于分配给列的每个功能的数量。 它一直使用到达到六个值。
  • 它可以用于具有至少两个结果总和范围的函数。
  • 找到不同的值是一种选择,即使它们是相似的。
  • 在操作中进行值的并集时,以相同的方式消除积分的数量。
  • 空闲的盒子的使用方式是,在盒子的中间,无论位置如何,它们都有一个逻辑近似。
  • 在这些“K”个映射中,有一些连续的小项,它们被指定为一对,它们的变量不同。
  • 每一个分组都决定了结果的一个表达式,而结束的词必须是“OR“(什么是总和) 结果的所有值。
  • 如果 K-map 中的正方形是相关的,则连接一个 minterms 的值,得到数字的幂“2“。
  • 建议用于最多具有六个值的函数。

  • 当盒子里发现大量的“1” 联合,终止保留两个值,当八个连接“1” 必须消除三个值才能得出单值项。
  • 函数以规范的方式表示。
  • 使用此地图,您可以构建一个数字电路,该电路非常适合从代数到电子学的功能。
  • 它有各种各样的minterms union
    在地图上。
  • 该映射将取决于在函数开头找到的值的数量。

K-Map的制作方法是怎样的

在矩阵图中,您可以有不同的程序来给出预期的响应,接下来将显示该地图的方法。

第一步

  • 三个变量必须放在一个逻辑表中,用字母“美国广播公司“。
  • 然后使用逻辑,它将负责执行过程以获得结果“Y”这是需要的。
  • 结果分别是最优的。 为其执行提供更高的成本。
  • 使用这种类型的卡诺表,实现了简化并改进了将变量放入表中的方式,定位“1”的功能“Y”在相应的位置。

卡诺图 7

第二步

  • 这里给定了数组行的定义。
  • 作为示例,给出了变量被分配“AB”的平线,并且在列中给出了值“C”。
  • 值必须增加,这里空值必须在变量的上部用一行表示或也使用引号。

第三步

  • 值被放置在地图上“美国广播公司”分别与费用价值最高的金额“Y“。
  • 每个值都必须位于它们的位置。
  • 1” 在位置 A'BC'; “1” 用于位置 ABC´ 和 “1”在 A'BC 点。
  • 这些变量称为最小项。

第四步

  • 我们继续通过 k-map 执行归约。
  • 各自的逻辑表达式是接近的,消除了额外的值。
  • 在某些情况下,各个表达式的总和称为“Z” 覆盖“的值A”,因为它是额外呈现的。
  • 随后是布尔逻辑操作。
  • 在一个简单的过程中,您必须定义在求和时应该取消一个值。
  • 完成“Z+X”是值表的值的简化关系的结果。

卡诺图的优势是什么?

在 1953 年,开发减少操作的方法或方法的人是工程师 Maurice Karnaugh,他通过一些图表或表格提供了替代方案,下面给出了一个示例。

卡诺地图 2

在卡诺表中,允许以简化的 SOP 方式选择转换布尔函数真值表的方式。 因此,进行归约是给出简单规则的选择,强调给出简单的执行方法。

给出方法简单且不需要太多时间做的机会,表明它与其他逻辑方法相比具有效率

卡诺地图规则

该图的构造必须按照所解释的规则进行管理,因此显示了为此目的必须执行的指令列表。

必须做的第一件事是验证满足术语组的唯一方法是取“1“。

这些组只能做成扁平的和线性的。 需要注意的是,所有组必须由 2n 值,尝试每个组由变量(1,2,4,...,8n) 从一到一的位数。

为了使表格或地图得到良好的归约,必须以更复杂的方式处理分组。

你应该时刻注意,不要把变量放在一边“1”。 并允许“1“。

卡诺图 8

分组可以与地图末端的方格连接。 还必须分析可以分析的最小组数,所有这些都在上述规则下。

卡诺图缩减的步骤是什么?

要在 K 表中执行这种减少的步骤,必须遵循一种方法,在开始时使用不同的值,建议使用 XNUMX 到 XNUMX 个量。 这就是为什么下面解释了为正确减少而必须完成的整个路线。

如何创建卡诺图?

接下来,请记住将要指示的内容:

  • 他们必须有很多模式 2 帧n, 存在 ”n” 价值量。
  • 样本将是表的变量 2,它将由四个帧产生,在 3 个值的情况下,帧对应于 4 个,如果它是一个值 XNUMX,那么帧将是 XNUMX 个。
  • 最后,您可以看到地图相对于开始时的值数量的外观。

如何 Input中的Values是合并的吗?

需要的是,在地图的末尾,阶段位于 0 和 1,具体取决于位于开头的值的组成。

在具有 3 个值的地图示例中。

  • A 和 B 的值必须附加到上点的顶部,在垂直线上。
  • 在地图的这些垂直线上是这两个值的可能混合:2、00、01 或 11。
  • 在水平部分,您必须放置剩余的值。
  • C 的值,以及它们为 0 或 1 的每一行的可能状态。
  • 您必须始终注意,每个值的 0 和 1 是按照它们在到达的地图中的顺序排列的。

  • 当与另一张地图建立关系时,必须改变的是每个变量的数量,这是规范的一部分。

填写输出值

Kamaugh地图在他们创建后完成了信息,结束的变量为每组开始的变量。

只有两种选择,一种是真值表可用,另一种是电图的逻辑定义可用。 通常使用真值表。

然后传递给逻辑内容,对创建的表的数据进行计数。 在此表中,您必须输入 «0» 在组成最终值的框中,变量 «0» 在此表中以及 «1» 在最后包含值组成的框中«1» 在该表中。

如果您有逻辑组合,则必须注意结果值的不同组合,这些组合由输出组成,结果为 «1«。

1的分组是如何完成的?

这些值必须均匀地加入,四到四,八到八,依此类推。 当 «1» 在地图上,您必须对 «1» 的 (2n), 这些团体有必要掌握所有 «1» 必要时,不应考虑这些值已经属于其他组。

重要的是,这些团体必须遵守规则,不能对角加入,只能纵向和横向加入。

如何获得新的减少关系?

为 « 的每个分组获得一个值1«,这是总和的结果。 必须添加结果。

为了得到函数的值,一组«1«,同时必须验证值的数量变化。

如果值有任何变化,无论是从 (0 到 1) 还是从 (1 到 0),该值都会变为 null。

变化的原因是什么 删除?

在发现一个变量的值被修改的那一刻,在“1”的组中,恰好这个变量被乘了几次,一个在一边,另一个在另一边。 需要的是减少功能。

卡诺图是如何定位的?

它在于要简化的函数的二维概念化。 当这是一个真值表时,在这种情况下,K 的映射将以类似于“2D“。

因为第一个表有“n” 值并有 2n 列,K 的地图由 2 个相同的单元组成n. K图的详细说明用二进制数对每个网格进行编码,这样每个连续框也被分配一个数字。

在上图中,您可以看到呈现 4 个值的函数时的二进制代码示例。 显示的逻辑变量 (A B C D) 分别属于二进制码的一位。

付诸实践时,您无需解释每个框; 如图所示,分别解释垂直和水平标题就足够了。

当二进制编码已经建立时,每个框分配一个“1” 如果根据函数的相应规范术语适用,如果不是“0”。 做成真值表时,可以选择使用规范表达式来引入函数。

正确的做法是选择包含较少数值的那个。 为此,只需选择包含最少数量值的方式。 您只需要知道逻辑解释中有多少编号(对应于具有“1“)。

如果解释的数量超过了公式并且发现的无用数字的数量少于,则采用规范的 DNF 方式。 如果未选择 CNF 表格。

当 K 的映射已经制作完成时,如果可能的话,就开始简化数字。 制作与变量“1”连续的框组。

接下来,将简要解释 DNF 规范方式递减算法。

用 DNF 表达式简化逻辑函数

当你完成 卡诺图 表示DNF中的逻辑功能,流程如下。

必须做的第一件事是对具有变量的帮派进行分组“1” 考虑到规则:

分组只能由值“1“。

组中值为“1”的单元格的数量必须是数字的幂“2“ 什么 (1, 2, 4, 8, 16, ..., n).

对于组的创建,必须考虑到表格是环形的,因为远处的区域或点是连续的:右侧的极值区域与左侧的极值区域是连续的,在相同的它发生在上侧和下侧的方式。 如下图所示。

具有变量“1”必须至少在一个组中。

变量"1”在一个盒子里的东西可以在不同的组中。

池的数量应该很少。

虽然组更大,但在术语数量以及带有术语的文字数量方面,减少的幅度会更大。

集群的大小可以不同。

如果函数找到具有值的解释“x”无法解决。 它旁边的框被分配了“x”。 这些不需要加入一个池,尽管它们可以用来扩展已经创建的池。

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