Минимизация логических функций. Вычислительная техника презентация

Содержание

Минимизация упрощение формы записи схема реализуется с наименьшим числом элементов

Слайд 1Минимизация логических функций
Вычислительная техника


Слайд 2Минимизация
упрощение формы записи
схема реализуется с наименьшим числом элементов


Слайд 3Минимальная нормальная форма
Нормальная форма логической функции, содержащая наименьшее число элементов
Минимальная ДНФ

= МДНФ
Минимальная КНФ = МКНФ
Логическая функция может иметь несколько МДНФ или МКНФ одинаковой сложности


Слайд 4Методы минимизации
Непосредственных преобразований
Квайна и
Мак-Класки


Карно-Вейча


Слайд 5МЕТОД НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
Минимизация логических функций


Слайд 6Метод непосредственных преобразований

Применение законов алгебры логики
Результат − тупиковая форма

логической функции

Слайд 7Тупиковая форма
Логическое выражение, к слагаемым которого больше не могут быть применены

операции склеивания
Для одной функции может существовать несколько тупиковых форм
Минимальная форма − тупиковая форма логической функции минимальной длины

Слайд 8Функции a и b называются равносильными, если при одинаковых входных данных

они принимают одинаковые значения
a ≡ b

Слайд 9ЗАКОНЫ ЛОГИКИ


Слайд 101. Идемпотентность
a & a ≡ a
a ∨ a ≡ a


Слайд 112. Коммутативность
a & b ≡ b & a
a ∨ b ≡

b ∨ a

Слайд 123. Ассоциативность
a & (b & с) ≡ (a & b) &

с
a ∨ (b ∨ с) ≡ (a ∨ b) ∨ с


Слайд 134. Дистрибутивность
a & (b∨с) ≡ (a & b) ∨ (a &

с)
a ∨ (b & с) ≡ (a ∨ b) & (a ∨ с)



Слайд 145. Закон двойного отрицания
¬(¬a) ≡ a



Слайд 156. Законы поглощения
a & (a ∨ b) ≡ a
a ∨ (a

& b) ≡ a



Слайд 167. Законы де Моргана
¬(a ∨ b) ≡ ¬a & ¬ b
¬(a

& b) ≡ ¬a ∨ ¬ b



Слайд 178. Закон исключённого третьего
¬a ∨ a ≡ 1



Слайд 189. Закон противоречия
¬a & a ≡ 0


Слайд 1910. Свойства тавтологии и противоречия
1 & a ≡ a

1 ∨ a ≡ 1
0 & a ≡ 0 0 ∨ a ≡ a
¬ 0 ≡ 1 ¬ 1 ≡ 0




Слайд 2011. Законы склеивания
(a & b) ∨ (a & ¬b) ≡ a
(a

∨ b) & (a ∨ ¬ b) ≡ a

Слайд 2112. Законы поглощения
a & (a ∨ b) ≡ a
a ∨ (a

& b) ≡ a



Слайд 22Пример
Минимизировать СДНФ
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А ⋅ ¬В ⋅ С)


∨(А ⋅ В ⋅ С)




Слайд 23Пример
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С) ≡




Слайд 24Пример
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С) ≡




Слайд 25Пример
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С) ≡




Слайд 26Пример
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С) ≡
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨ (А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨ (А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨ (А ⋅ В ⋅ С)




Слайд 27Пример
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С) ≡
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨ (А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨ (А ⋅ В ⋅ С)
≡ (¬В ⋅ С) ∨ (А ⋅ С) ≡
≡ С ⋅ (А ∨ ¬В)




Слайд 30Проблема
Определить, какие элементарные конъюнкции / дизъюнкции надо склеивать


Слайд 31КАРТЫ ВЕЙЧА-КАРНО
Минимизация логических функций


Слайд 32Эдвард Вестбрук Вейч
Американский физик


1952
«Метод диаграмм для минимизации логических функций»


1924 —

2013

Слайд 33Морис Карно
род. 1924
Американский физик

1953
Усовершенствовал метод Вейча


Слайд 34Карта Карно
Графическое представление таблицы истинности логических функций
Таблица, содержащая по 2n

прямоугольных ячеек,
где n — число логических переменных

Слайд 35Код Грея
система счисления, в которой два соседних значения различаются только

в одном разряде

Слайд 36Пример


Слайд 37Пример


Слайд 38Пример


Слайд 39Пример


Слайд 41Пример


Слайд 42Пример


Слайд 43Пример


Слайд 44Правила
ДНФ КНФ
1. Объединяем смежные клетки с единицами

(нулями) в максимально возможные области, содержащие 2n клеток
2. В области НЕ должно находиться клеток, содержащих нули (единицы)
3. Области могут пересекаться
4. Возможно несколько вариантов покрытия

Слайд 45Правила
5. Крайние строки и столбцы являются соседними между собой


Слайд 46Правила
6.Несмежные области, расположенные симметрично оси(ей), могут объединяться в одну




Слайд 47Правила
7. Для каждой области записываем конъюнкцию (дизъюнкцию) переменных, не изменяющих

своё значение
Если неизменная переменная равна нулю (единице) − инвертируем
8.Конъюнкции (дизъюнкции) областей объединяем дизъюнкцией (конъюнкцией).

Слайд 48Пример


F = ¬ X2 ∨ X1


Слайд 49Пример ‒ МДНФ


F = X1 ⋅¬ X2 ∨ ¬X1⋅ X2


Слайд 50Пример ‒ МКНФ


F = (X1 ∨ X2) ⋅ (¬X1∨ ¬ X2)



Слайд 51Пример


Слайд 52Формула
(¬А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А ⋅ ¬В ⋅ С) ∨
∨(А

⋅ В ⋅ С)

Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ)

Слайд 53(А ∨ В ∨ С) ⋅
⋅ (А ∨ ¬В ∨ С)


⋅ (А ∨¬ В ∨ ¬С) ⋅
⋅ (¬А ∨ В ∨ С) ⋅
⋅ (¬А ∨ ¬В ∨ С)

Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ)




Слайд 54Пример




Слайд 55Пример







F = ¬В ⋅ С ∨ A ⋅ C

МДНФ



Слайд 56Пример







F = С ⋅ (A ∨ ¬В)

МКНФ




Слайд 58Недостатки
Применим для функций до 7 переменных
Выбор областей ‒ визуально
Нет алгоритма, обеспечивающего

оптимальное решение

Слайд 59МЕТОД КВАЙНА И МАК-КЛАСКИ
Минимизация логических функций


Слайд 60Виллард ван Орман Куайн
Американский философ, логик и математик


1993
премия Рольфа Шока в

области логики и философии

1908 — 2000


Слайд 61Эдвард Дж. Мак-Класки
Почётный профессор Стэнфордского университета.

Пионер в области электротехники

Первый алгоритм проектирования

комбинационных схем

1908 — 2000


Слайд 62Метод Квайна и Мак-Класки
целесообразно, когда число входных переменных превышает 6 –

7

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика