Predstavenie K-Map (Karnaugh Map)
V mnohých digitálnych obvodoch a praktických problémoch musíme nájsť výrazy s minimálnymi premennými. Booleovské výrazy 3, 4 premenných môžeme veľmi jednoducho minimalizovať pomocou K-mapy bez použitia akýchkoľvek boolovských algebrických viet.
K-mapa môže mať dve podoby:
- Súčet produktu (SOP)
- Súčin súčtu (POS)
Podľa potreby problému. K-map je reprezentácia podobná tabuľke, ale poskytuje viac informácií ako TABUĽKA. Vyplníme mriežku K-mapy 0 a 1 a potom to vyriešime vytvorením skupín.
Kroky na vyriešenie výrazu pomocou K-mapy
- Vyberte K-mapu podľa počtu premenných.
- Identifikujte minterms alebo maxterms, ako je uvedené v probléme.
- Pre SOP vložte 1 do blokov K-mapy podľa mintermov (0 inde).
- Pre POS vložte 0 do blokov K-mapy podľa maximálnych podmienok (1 inde).
- Vytvorte obdĺžnikové skupiny obsahujúce celkový počet členov v mocnine dvoch ako 2,4,8 ..(okrem 1) a pokúste sa pokryť čo najviac prvkov v jednej skupine.
- Zo skupín vytvorených v kroku 5 nájdite podmienky produktu a zhrňte ich do formulára SOP.
FORMULÁR SOP
1. K-mapa 3 premenných
K-mapa SOP formulár pre 3 premenné
Z= ?A,B,C(1,3,6,7)
Od červená skupina dostaneme termín produktu –
A’C
Od zelená skupina dostaneme termín produktu –
AB
Zhrnutím týchto podmienok produktu dostaneme- Záverečné vyjadrenie (A'C+AB)
2. K-mapa pre 4 premenné
K-mapa 4 variabilná forma SOP
F(P,Q,R,S)=?(0,2,5,7,8,10,13,15)
Od červená skupina dostaneme termín produktu –
QS
Od zelená skupina dostaneme termín produktu –
Q’S’
Zhrnutím týchto podmienok produktu dostaneme- Záverečné vyjadrenie (QS+Q'S') .
POS FORMULÁR
1. K-mapa 3 premenných
K-map 3 variabilný POS formulár
F(A,B,C)=?(0,3,6,7)
Od červená skupine nájdeme pojmy
A B
Doplnenie týchto dvoch
A' B'
Teraz súčet hore ich
(A' + B')
Od hnedá skupine nájdeme pojmy
B C
Doplnenie týchto dvoch pojmov
B’ C’
Teraz ich zhrňte
(B’+C’)
Od žltá skupine nájdeme pojmy
A' B' C’
Doplnenie týchto dvoch
A B C
Teraz súčet hore ich
(A + B + C)
Zoberieme súčin týchto troch výrazov: Záverečné vyjadrenie -
(A' + B’) (B’ + C’) (A + B + C)
2. K-mapa 4 premenných
K-map 4 variabilný POS formulár
F(A,B,C,D)=?(3,5,7,8,10,11,12,13)
Od zelená skupine nájdeme pojmy
C’ D B
Vziať ich doplnok a zhrnúť ich
(C+D’+B’)
Od červená skupine nájdeme pojmy
C D A’
Vziať ich doplnok a zhrnúť ich
(C’+D’+A)
Od Modrá skupine nájdeme pojmy
A C’ D’
Vziať ich doplnok a zhrnúť ich
(A’+C+D)
Od hnedá skupine nájdeme pojmy
A B’ C
Vziať ich doplnok a zhrnúť ich
(A’+B+C’)
Nakoniec ich vyjadríme ako produkt –
(C+D’+B’).(C’+D’+A).(A’+C+D).(A’+B+C’)
PITFALL – *Vždy si pamätaj POS ? (SOP)“
*Správny tvar je ( POS of F)=(SOP of F’)’
Kvíz na K-MAP