Минимизация логических функций методом Квайна

Цель минимизации понижение стоимости технической реализации.
Начальным этапом минимизации любым методом является запись функции в совершенной нормальной форме.
Метод Квайна состоит из 2х этапов:

  1. Переход от канонической формы к сокращенной
  2. Переход от сокращенной функции к минимальной

Переход к сокращенной форме основан на последовательном применении 2х операций – склеивание, поглощение.
Пусть исходная функция представлена в СДНФ, тогда операция склеивания выглядит путем выявления в выражении пар вида xy и . Затем производится их склеивание , т.е. выявляются пары импликант, различающиеся на 1 аргумент, производится их склеивание и результаты склеивания вводятся в выражение функции в виде дополнительных членов.
Далее производится операция поглощения, которая основывается на равенстве. Операция производится путем вычеркивания всех членов, поглощенных членами, введенными в результате проведения операции склеивания.
Операции склеивания  и поглощения производятся последовательно до тех пор, пока их выполнение оказывается не возможным.
Пример:
Попарным сравнением выделяем склеивающиеся пары
1,4- 
2,3 -
2,4 -
3,5 –x1x3
4,5 – x1x2
   Результаты добавляем в функцию и проводим операцию поглощения

Повторяем склеивание и поглощение

 - сокращенная форма.
Члены сокращенной формы называют простыми импликантами функции.
Получение минимальной формы
Сокращенная форма может содержать лишние члены, исключение которые из выражения функции не повлияет на значение функции. Данный этап состоит в исключении лишних членов.
Пример: сокращенная форма, имеющая члены – простые импликанты
            Переход к минимальной форме осуществляется с помощью импликантной матрицы, где в столбцы вписываются члены СДНФ данной функции, а в строки простые импликанты.
   В матрице отмечаются (х) столбцы членов СДНФ, поглощаемых простыми импликантами

Простые
импликанты

Члены СДНФ

х

х

 

 

 

 

х

 

х

 

 

 

 

 

х

х

 

 

 

 

 

х

х

 

 

 

 

 

х

х

   Простые импликанты, которые не могут быть лишними и не могут быть исключены – составляют ядро. Входящие в ядро импликанты легко определяют по матрице: для каждого ядра есть хотя бы 1 столбец, перекрываемый только одной импликантой.
   Для получения минимальной формы достаточно выбрать из импликант, не входящих в ядро, такое минимальное их количество с минимальным вхождением букв в каждую, которые обеспечивают перекрытие всех столбцов импликантной матрицы не перекрытых членами ядра.
   МДНФ

Вернутся к содержанию...

Используются технологии uCoz