K-Map(卡诺图)的介绍
在许多数字电路和实际问题中,我们需要找到具有最小变量的表达式。我们可以使用 K-map 非常轻松地最小化 3、4 个变量的布尔表达式,而无需使用任何布尔代数定理。根据问题的需要,K-map 可以采用积和积(SOP)和积积(POS)两种形式。 K-map 是类似于表的表示,但它提供的信息比 TRUTH TABLE 更多。我们用 0 和 1 填充 K-map 的网格,然后通过分组来解决它。
使用 K-map 求解表达式的步骤-
- 根据变量个数选择K-map。
- 识别问题中给出的最小项或最大项。
- 对于 SOP,将 1 放入对应于 minterms 的 K-map 块中(其他地方为 0)。
- 对于 POS,将 0 放入对应于 maxterms 的 K-map 块中(其他地方的 1)。
- 制作包含 2 次方总项的矩形组,例如 2、4、8 ..(1 除外),并尝试在一组中覆盖尽可能多的元素。
- 从步骤 5 中创建的组中找到产品术语并将它们总结为 SOP 表格。
标准作业程序表格:
1. 3 个变量的 K-map –
Z= ∑A,B,C(1,3,6,7)
从红色组我们得到产品术语——
A’C
从绿色组我们得到产品术语——
AB
将这些乘积项相加,我们得到 - 最终表达式 (A'C+AB)
2. 4 个变量的 K-map –
F(P,Q,R,S)=∑(0,2,5,7,8,10,13,15)
从红色组我们得到产品术语——
QS
从绿色组我们得到产品术语——
Q’S’
将这些乘积项相加,我们得到- 最终表达式 (QS+Q'S')
POS 表格:
1. 3 个变量的 K-map –
F(A,B,C)=π(0,3,6,7)
从红色组我们找到条款
A B
取这两者的补
A' B'
现在总结一下
(A' + B')
从棕色组中我们找到术语
B C
取这两项的补充
B’ C’
现在总结一下
(B’+C’)
从黄色组中我们找到术语
A' B' C’
取这两者的补
A B C
现在总结一下
(A + B + C)
我们将取这三个项的乘积:最终表达式 –
(A' + B’) (B’ + C’) (A + B + C)
2. 4 个变量的 K-map –
F(A,B,C,D)=π(3,5,7,8,10,11,12,13)
从绿色组我们找到条款
C’ D B
取它们的补码并求和
(C+D’+B’)
从红色组我们找到条款
C D A’
取它们的补码并求和
(C’+D’+A)
从蓝色组我们找到条款
A C’ D’
取它们的补码并求和
(A’+C+D)
从棕色组中我们找到术语
A B’ C
取它们的补码并求和
(A’+B+C’)
最后,我们将这些表达为产品——
(C+D’+B’).(C’+D’+A).(A’+C+D).(A’+B+C’)
PITFALL – *永远记住POS ≠ (SOP)'
*正确的形式是( F的POS)=(F的SOP')'
K-MAP 测验