K-Mapin (Karnaugh Map) esittely
Monissa digitaalisissa piireissä ja käytännön ongelmissa meidän on löydettävä lausekkeita, joissa on minimimuuttujat. Voimme minimoida 3, 4 muuttujan Boolen lausekkeet erittäin helposti K-kartan avulla ilman Boolen algebralauseita.
K-kartalla voi olla kaksi muotoa:
- Tuotteen summa (SOP)
- Summatulo (POS)
Ongelman tarpeen mukaan. K-map on taulukkomainen esitys, mutta se antaa enemmän tietoa kuin TABLE. Täytämme K-kartan ruudukon 0:lla ja 1:llä ja ratkaisemme sen tekemällä ryhmiä.
Vaiheet lausekkeen ratkaisemiseen K-mapin avulla
- Valitse K-kartta muuttujien määrän mukaan.
- Tunnista minterms tai maxterms kuten tehtävässä on annettu.
- SOP:ssa laita ykköset K-kartan lohkoihin, jotka vastaavat mintermejä (0:t muualla).
- POS:ssa laita nollat K-kartan lohkoihin maksimiehtojen mukaisesti (1:t muualla).
- Tee suorakaiteen muotoisia ryhmiä, jotka sisältävät kokonaistermejä kahdella potenssilla, kuten 2,4,8 ..(paitsi 1) ja yritä kattaa mahdollisimman monta elementtiä yhdessä ryhmässä.
- Etsi vaiheessa 5 tehdyistä ryhmistä tuoteehdot ja summaa ne SOP-lomakkeelle.
SOP-LOMAKE
1. K-kartta 3 muuttujasta
K-kartan SOP-lomake 3 muuttujalle
Z= ?A,B,C(1,3,6,7)
From punainen ryhmä saamme tuotetermi-
A’C
From vihreä ryhmä saamme tuotetermi-
AB
Yhteenvetona nämä tuoteehdot saamme - Lopullinen lauseke (A’C+AB)
2. K-kartta 4 muuttujalle
K-map 4 muuttuva SOP-lomake
F(P,Q,R,S)=?(0,2,5,7,8,10,13,15)
From punainen ryhmä saamme tuotetermi-
QS
From vihreä ryhmä saamme tuotetermi-
Q’S’
Yhteenvetona nämä tuoteehdot saamme - Lopullinen lauseke (QS+Q'S') .
POS-LOMAKE
1. K-kartta 3 muuttujasta
K-map 3 muuttuva POS-lomake
F(A,B,C)=?(0,3,6,7)
From punainen ryhmä löydämme ehdot
A B
Täydennä näitä kahta
A' B'
Nyt summa ylös ne
(A' + B')
From ruskea ryhmä löydämme ehdot
B C
Täydennä näitä kahta termiä
B’ C’
Tee niistä nyt yhteenveto
(B’+C’)
From keltainen ryhmä löydämme ehdot
A' B' C’
Täydennä näitä kahta
A B C
Nyt summa ylös ne
(A + B + C)
Otamme tuotteen näistä kolmesta termistä: Loppulause -
(A' + B’) (B’ + C’) (A + B + C)
2. 4 muuttujan K-kartta
K-map 4 muuttuva POS-lomake
F(A,B,C,D)=?(3,5,7,8,10,11,12,13)
From vihreä ryhmä löydämme ehdot
C’ D B
Otetaan niiden täydennys ja summataan ne
(C+D’+B’)
From punainen ryhmä löydämme ehdot
C D A’
Otetaan niiden täydennys ja summataan ne
(C’+D’+A)
From sininen ryhmä löydämme ehdot
A C’ D’
Otetaan niiden täydennys ja summataan ne
(A’+C+D)
From ruskea ryhmä löydämme ehdot
A B’ C
Otetaan niiden täydennys ja summataan ne
(A’+B+C’)
Lopuksi ilmaisemme nämä tuotteina -
(C+D’+B’).(C’+D’+A).(A’+C+D).(A’+B+C’)
SUDENKUOPPA – *Muista aina POS ? (SOP)'
*Oikea muoto on ( POS of F)=(SOP of F')'
Tietovisa K-MAPissa