Условия работы комбинационного устройства, имеющего четыре входа (X1, X2, X3, X4) и один выход F9, заданы таблицей истинности (табл.1.1). Требуется синтезировать функциональную логическую схему устройства в базисе ИЛИ-НЕ, применяя методы минимизации заданной логической функции с помощью алгебраических преобразований и с использованием карт Карно.
Таблица 1.1 - Таблица истинности
Решение
Перейдем от таблицы истинности к структурной формуле в базисе И, ИЛИ, НЕ.
Так как количество наборов значений входных переменных, при которых значение функции равно 0, значительно превышает количество наборов, при которых функция принимает единичное значение (9 > 7), то применим совершенную дизъюнктивную нормальную форму (СДНФ) представления ФАЛ. При записи структурной формулы в виде СДНФ для каждой строки таблицы истинности, в которой значение функции равно “1”, запишем конъюнкцию всех входных переменных, а затем объединим их знаками дизъюнкции. Если значение какой-либо входной переменной в строке таблицы истинности равно 0, то такую переменную в минтерме запишем в инверсном виде (X), если равно 1 – в прямом (X).
СДНФ:
Минимизация ФАЛ.
Метод минимизации заданной логической функции с помощью алгебраических преобразований.
При минимизации ФАЛ используем дистрибутивный (распределительный) закон () и аксиомы алгебры логики (, ).
Выполним преобразования:
Получили МДНФ:
Метод минимизации с помощью карт Карно.
Карта Карно: в каждой клетке укажем значение функции, которое она принимает на наборе значений переменных, являющихся ее координатами
. Так как у нас функция представлена в СДНФ, то в каждой клетке, координаты которой соответствуют минтерму, для которого функция принимает единичное значение, укажем значение “1”, а значение “0” при этом на картах отражать не будем