卡諾圖是邏輯函數(shù)的一種圖形表示。一個邏輯函數(shù)的卡諾圖就是將此函數(shù)的最小項表達(dá)式中的各最小項相應(yīng)地填入一個方格圖內(nèi),此方格圖稱為卡諾圖。 卡諾圖的構(gòu)造特點使卡諾圖具有一個重要性質(zhì):可以從圖形上直觀地找出相鄰最小項。兩個相鄰最小項可以合并為一個與項并消去一個變量。
卡諾圖 (Karnaugh map)
卡諾圖是邏輯函數(shù)的一種圖形表示。一個邏輯函數(shù)的卡諾圖就是將此函數(shù)的最小項表達(dá)式中的各最小項相應(yīng)地填入一個方格圖內(nèi),此方格圖稱為卡諾圖。
卡諾圖的構(gòu)造特點使卡諾圖具有一個重要性質(zhì):可以從圖形上直觀地找出相鄰最小項。兩個相鄰最小項可以合并為一個與項并消去一個變量。
用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的基本原理就是把上述邏輯依據(jù)和圖形特征結(jié)合起來,通過把卡諾圖上表征相鄰最小項的相鄰小方格“圈”在一起進(jìn)行合并,達(dá)到用一個簡單“與”項代替若干最小項的目的。
在數(shù)字電路中經(jīng)常使用。
缺點:當(dāng)變量的數(shù)目超過6時.畫圖就變得復(fù)雜了,也不容易計算.........
用卡諾圖簡化邏輯函數(shù)
邏輯函數(shù)未用最小項表示照樣可以化簡。如果F采用與—或表達(dá)式,在填入卡諾圖過程中就能把函數(shù)展開成最小項。
具有無關(guān)項的化簡
無關(guān)項又叫任意項,是一種最小項,其值可以取0或1。利用無關(guān)項這一特點,可以使函數(shù)簡化。
用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的步驟
如果表達(dá)式為最小項表達(dá)式,則可直接填入卡諾圖
如表達(dá)式不是最小項表達(dá)式,但是“與—或表達(dá)式”,可將其先化成最小項表達(dá)式,再填入卡諾圖。也可直接填入。
合并相鄰的最小項,即根據(jù)下述原則畫圈
盡量畫大圈,但每個圈內(nèi)只能含有2n(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(shù)盡量少。
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個末被圈過的1方格,否則該包圍圈是多余的。
寫出化簡后的表達(dá)式。每一個圈寫一個最簡與項,規(guī)則是,取值為1的變量用原變量表示,取值為0的變量用反變量表示,將這些變量相與。然后將所有與項進(jìn)行邏輯加,即得最簡與—或表達(dá)式。
在進(jìn)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(jié)果要再做一次求反。
變量卡諾圖
表示各最小項的2^n(n-變量數(shù))個小格,排列呈矩形。
小格按“循環(huán)碼” 排列,保證最小項間“幾何相鄰”與“邏輯相鄰性”的統(tǒng)一。(幾何相鄰有“內(nèi)相鄰” “外相鄰”和“中心對稱”)
變量卡諾圖