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具有无关项的逻辑函数的化简

发布时间:2012/2/14 20:25:21 访问次数:3394

    实际的数字系统中,有的输出逻辑函数只和一部分有对应关系,而和余下的最小项无关。余下的最小项无论写入函数式还是不写入函数式,都无关紧要,不影响系统的逻辑功能。把这些最小项称为无关项。PCM1801    

    无关项包含两种情况:一种是由于逻辑变量之间具有一定的约束关系,使有些变量的取值不可能出现,它所对应的最小项恒等于O.通常称为约束项;另一种是某些变量取值下,函数值是1还是O皆可,并不影响电路的功能,这些变量取值下所对应的最小项称为任意项。本节重点讨论由于约束关系而形成的无关项,即约束项。
    例7-19 -个计算机操作码形成电路,三个输入信号为A,B,C,输出操作码为Yl,Yo。当A-l时,输出加法操作码Ol;B=l时,输出减法操作码10;C=1时,输出乘法操作码11;A=B=C=O,输出停机码00。要求电路在任何时刻只产生一种操作码,所以不允许输入信号A,B,C中有两个或两个以上同时为1,即ABC取值只可能是000,001,010,100中的一种,不能出现其他取值。可见,A,B,C是一组具有约束的变量,后面四种最小项不允许出现,因此约束条件可以写为         ABC=O,    ABC=O,    ABC=0,    ABC=O

    这些恒等于O的最小项即为约束项。
    既然约束项的值恒等于0,所以在输出函数表达式中,既可以写入约束项,也可以不写入约束项,都不影响函数值。如果用卡诺图表示该逻辑函数,在约束项对应的方格中,既可填入1,也可填入0。为此,通常填入“×”来表示约束项。
    为简化逻辑函数最小项表达式,最小项可用编号来表示,因此约束项也可用相应的编号来表示。如上例,约束项可写为∑d(3,5,6,7)=0。
    化简具有约束项的函数,关键是如何利用约束项。约束项对应的函数值既可视为1,也可视为O,可根据需要将“×”看作’0或1,力求使卡诺圈最大,从而结果最简。

                                   
   
    ①画出函数y的卡诺图,如图7 -14所示。  .
    ②画卡诺圈。画卡诺圈时可以把“×”包括在里面,但并不需要把所有的“×”全部用卡诺圈圈起来。
    ③提取公因子,写出最简与或表达式。
   
由此例可以看出,利用无关项以后,可以使逻辑函数得到进一步的化简。

    实际的数字系统中,有的输出逻辑函数只和一部分有对应关系,而和余下的最小项无关。余下的最小项无论写入函数式还是不写入函数式,都无关紧要,不影响系统的逻辑功能。把这些最小项称为无关项。PCM1801    

    无关项包含两种情况:一种是由于逻辑变量之间具有一定的约束关系,使有些变量的取值不可能出现,它所对应的最小项恒等于O.通常称为约束项;另一种是某些变量取值下,函数值是1还是O皆可,并不影响电路的功能,这些变量取值下所对应的最小项称为任意项。本节重点讨论由于约束关系而形成的无关项,即约束项。
    例7-19 -个计算机操作码形成电路,三个输入信号为A,B,C,输出操作码为Yl,Yo。当A-l时,输出加法操作码Ol;B=l时,输出减法操作码10;C=1时,输出乘法操作码11;A=B=C=O,输出停机码00。要求电路在任何时刻只产生一种操作码,所以不允许输入信号A,B,C中有两个或两个以上同时为1,即ABC取值只可能是000,001,010,100中的一种,不能出现其他取值。可见,A,B,C是一组具有约束的变量,后面四种最小项不允许出现,因此约束条件可以写为         ABC=O,    ABC=O,    ABC=0,    ABC=O

    这些恒等于O的最小项即为约束项。
    既然约束项的值恒等于0,所以在输出函数表达式中,既可以写入约束项,也可以不写入约束项,都不影响函数值。如果用卡诺图表示该逻辑函数,在约束项对应的方格中,既可填入1,也可填入0。为此,通常填入“×”来表示约束项。
    为简化逻辑函数最小项表达式,最小项可用编号来表示,因此约束项也可用相应的编号来表示。如上例,约束项可写为∑d(3,5,6,7)=0。
    化简具有约束项的函数,关键是如何利用约束项。约束项对应的函数值既可视为1,也可视为O,可根据需要将“×”看作’0或1,力求使卡诺圈最大,从而结果最简。

                                   
   
    ①画出函数y的卡诺图,如图7 -14所示。  .
    ②画卡诺圈。画卡诺圈时可以把“×”包括在里面,但并不需要把所有的“×”全部用卡诺圈圈起来。
    ③提取公因子,写出最简与或表达式。
   
由此例可以看出,利用无关项以后,可以使逻辑函数得到进一步的化简。

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