1.最小項的基本概念
由A、B、C三個邏輯變量構(gòu)成的許多乘積項中有八個被稱為A、B、C的最小項的乘積項,它們的特點是
1.每項都只有三個因子
2.每個變量都是它的一個因子
3.每一變量或以原變量(A、B、C)的形式出現(xiàn),或以反(非)變量(A、B、C)的形式出現(xiàn),各出現(xiàn)一次
一般情況下,對n個變量來說,最小項共有2n個,如n=3時,最小項有23=8個
2.最小項的性質(zhì)
為了分析最小項的性質(zhì),以下列出3個變量的所有最小項的真值表。
由此可見,最小項具有下列性質(zhì):
(1)對于任意一個最小項,只有一組變量取值使得它的值為1,而在變量取其他各組值時,這個最小項的值都是0。
(2)不同的最小項,使它的值為1的那一組變量取值也不同。
(3)對于變量的任一組取值,任意兩個最小項的乘積為0。
(4)對于變量的任一組取值,全體最小項之和為1。
3.最小項的編號
最小項通常用mi表示,下標(biāo)i即最小項編號,用十進制數(shù)表示。以ABC為例,因為它和011相對應(yīng),所以就稱ABC是和變量取值011相對應(yīng)的最小項,而011相當(dāng)于十進制中的3,所以把ABC記為m3按此原則,3個變量的最小項
二、邏輯函數(shù)的最小項表達式
三、用卡諾圖表示邏輯函數(shù)
1.卡諾圖的引出
一個邏輯函數(shù)的卡諾圖就是將此函數(shù)的最小項表達式中的各最小項相應(yīng)地填入一個特定的方格圖內(nèi),此方格圖稱為卡諾圖。
卡諾圖是邏輯函數(shù)的一種圖形表示。
下面從討論一變量卡諾圖開始,逐步過渡到多變量卡諾圖。
大家知道,n個變量的邏輯函數(shù)有2n個最小項,因此一個變量的邏輯函數(shù)有兩個最小項。
比如有一個變量D,其邏輯函數(shù)L的最小項表達式為:
綜上所述,可歸納“折疊展開”的法則如下:
①新增加的方格按展開方向應(yīng)標(biāo)以新變量。
②新的方格內(nèi)最小項編號應(yīng)為展開前對應(yīng)方格編號加2n-1。
按照同樣的方法,可從折疊的2變量卡諾圖展開獲得3變量卡諾圖。3變量邏輯函數(shù)L(B,C,D)應(yīng)有8個最小項,可用8個相鄰的方格來表示。新增加的4個方格按展開方向應(yīng)標(biāo)以新增加的變量B(以區(qū)別于原來的變量C、D)。而且,新增加的方格內(nèi)最小項的編號為展開前對應(yīng)方格編號加2n-1=23-1=4,這樣即可獲得3變量卡諾圖如下:
在使用時,只要熟悉了卡諾圖上各變量的取值情況(即方格外各變量A、B、C、D等取值的區(qū)域),就可直接填入對應(yīng)的最小項。
將上圖中的數(shù)碼編號與最小項的編號——對應(yīng),可以得到下面這種形式的卡諾圖。
2.卡諾圖的特點
上面所得各種變量的卡諾圖,其共同特點是可以直接觀察相鄰項
。也就是說,各小方格對應(yīng)于各變量不同的組合,而且上下左右在幾何上相鄰的方格內(nèi)只有一個因子有差別,這個重要特點成為卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的主要依據(jù)。在卡諾圖水平方向的同一行里,最左和最右端的方格也是符合上述相鄰規(guī)律的,例如,m4和m6的差別僅在C和。同樣,垂直方向同一列里最上端和最下端兩個方格也是相鄰的,這是因為都只有一個因子有差別。這個特點說明卡諾圖呈現(xiàn)循環(huán)鄰接的特性。
3.已知邏輯函數(shù)畫卡諾圖
根據(jù)邏輯函數(shù)的最小項表達式和卡諾圖的一般形式,就可以得到相應(yīng)的卡諾圖。
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