2. Circuite logice 2.2. Diagrame Karnaugh. Copyright Paul GASNER 1

Σχετικά έγγραφα
Arhitectura Calculatoarelor. Fizică - Informatică an II. 2. Circuite logice. Copyright Paul GASNER 1

2. Circuite logice 2.4. Decodoare. Multiplexoare. Copyright Paul GASNER

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

2. Circuite logice 2.5. Sumatoare şi multiplicatoare. Copyright Paul GASNER

3.4. Minimizarea funcţiilor booleene

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii


5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Curs 4 Serii de numere reale

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Curs 1 Şiruri de numere reale

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

3.4. Minimizarea funcţiilor booleene

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Seminar 5 Analiza stabilității sistemelor liniare

Integrala nedefinită (primitive)

MARCAREA REZISTOARELOR

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Subiecte Clasa a VIII-a

Subiecte Clasa a VII-a

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Examen AG. Student:... Grupa:... ianuarie 2011

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Esalonul Redus pe Linii (ERL). Subspatii.

Olimpiada Naţională de Matematică Etapa locală Clasa a IX-a M 1

Geometrie computationala 2. Preliminarii geometrice

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

riptografie şi Securitate

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Codificatorul SN74148 este un codificator zecimal-bcd de trei biţi (fig ). Figura Codificatorul integrat SN74148

* K. toate K. circuitului. portile. Considerând această sumă pentru toate rezistoarele 2. = sl I K I K. toate rez. Pentru o bobină: U * toate I K K 1

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

Subiecte Clasa a V-a

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.5.ARENE

CIRCUITE LOGICE CU TB

ELECTRONICĂ DIGITALĂ

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

CIRCUITE COMBINAŢIONALE UZUALE

Curs 2 Şiruri de numere reale

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

Toate subiectele sunt obligatorii. Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. Se acordă din oficiu 10 puncte. SUBIECTUL I.

Criptosisteme cu cheie publică III

Să se arate că n este număr par. Dan Nedeianu

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

a) (3p) Sa se calculeze XY A. b) (4p) Sa se calculeze determinantul si rangul matricei A. c) (3p) Sa se calculeze A.

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

Spatii liniare. Exemple Subspaţiu liniar Acoperire (înfăşurătoare) liniară. Mulţime infinită liniar independentă

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

1.3 Baza a unui spaţiu vectorial. Dimensiune

Circuite logice programabile

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Cursul nr. 6. C6.1 Multiplexorul / Selectorul de date

Examen AG. Student:... Grupa: ianuarie 2016

Ecuatii exponentiale. Ecuatia ce contine variabila necunoscuta la exponentul puterii se numeste ecuatie exponentiala. a x = b, (1)


SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

CAPITOLUL 4 FUNCŢIONALE LINIARE, BILINIARE ŞI PĂTRATICE

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

Cursul 7. Spaţii euclidiene. Produs scalar. Procedeul de ortogonalizare Gram-Schmidt. Baze ortonormate

V O. = v I v stabilizator

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

Matrice. Determinanti. Sisteme liniare

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

O generalizare a unei probleme de algebră dată la Olimpiada de Matematică, faza judeţeană, 2013

EDITURA PARALELA 45 MATEMATICĂ DE EXCELENŢĂ. Clasa a X-a Ediţia a II-a, revizuită. pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.5.ARENE

Principiul Inductiei Matematice.

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

Subiecte Clasa a VIII-a

Ecuatii trigonometrice

Electronică anul II PROBLEME

Al cincilea baraj de selecţie pentru OBMJ Bucureşti, 28 mai 2015

7. Fie ABCD un patrulater inscriptibil. Un cerc care trece prin A şi B intersectează

5.1. Noţiuni introductive

Circuite electrice in regim permanent

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.4.ALCADIENE

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

Algoritmica grafurilor XI. Cuplaje in grafuri. Masuri de calitate. Numere Ramsey

III. Reprezentarea informaţiei în sistemele de calcul

Valori limită privind SO2, NOx şi emisiile de praf rezultate din operarea LPC în funcţie de diferite tipuri de combustibili

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

Lucrare. Varianta aprilie I 1 Definiţi noţiunile de număr prim şi număr ireductibil. Soluţie. Vezi Curs 6 Definiţiile 1 şi 2. sau p b.

Transcript:

2. Circuite logice 2.2. Diagrame Karnaugh Copyright Paul GASNER

Diagrame Karnaugh Tehnică de simplificare a unei expresii în sumă minimă de produse (minimal sum of products MSP): Există un număr minim de termeni produs în expresie Fiecare termen are un număr minim de variabile Implementarea în circuit impune minimum două nivele Copyright Paul GASNER 2

Diagrame Karnaugh O funcţie de două variabile are patru posibili mintermeni. Aceştia se rearanjează într-o diagramă Karnaugh: Mintermenii de pe coloane conţin y şi y respectiv Mintermenii de pe linii conţin x and x respectiv Copyright Paul GASNER 3

Simplificările diagramei Karnaugh Pentru o sumă de mintermeni de două variabile: x y + x y ambii mintermeni apar în prima linie a diagramei, adică ambii conţin x Simplificând expresia algebrică se obţine x y + x y = x (y + y) [ Distributivitatea ] = x [ y + y = ] = x [ x = x ] Copyright Paul GASNER 4

Alte exemple cu două variabile Un alt exemplu de expresie este x y + xy. ambii mintermeni apar în dreapta, adică nu sunt complementaţi Astfel, se reduce x y + xy la y x y + x y + xy x y + x y în prima linie, corespunzător lui x x y + xy în partea dreaptă, corespunzător y expresia se reduce la x + y Copyright Paul GASNER 5

K-map cu trei variabile Aranjarea mintermenilor la o funcţie cu trei variabile este puţin mai complicată sau încă o variantă Copyright Paul GASNER 6

K-map cu trei variabile Orice grup de 2, 4 or 8 blocuri adiacente din diagramă conţine variabile comune care pot fi scoase în factor Adiacenţele se formează circular Copyright Paul GASNER 7

Exemplu K-map cu trei variabile f(x,y,z) = xy + y z + xz. Se converteşte expresia într-o sumă de mintermeni Cel mai simplu ar fi obţinerea acesteia din tabela de adevăr sau se pot utiliza notaţiile mintermeni f(x,y,z) = x y z + xy z + xyz + xyz = m + m 5 + m 6 + m 7 Copyright Paul GASNER 8

Complicarea unei expresii Se poate converti expresia într-o sumă de mintermeni utilizând algebra booleană xy + y z + xz = (xy ) + (y z ) + (xz ) = (xy (z + z)) + (y z (x + x)) + (xz (y + y)) = (xyz + xyz) + (x y z + xy z) + (xy z + xyz) = xyz + xyz + x y z + xy z În ambele cazuri expresia se complică Rezultatul este mai complex decât originalul! Având toţi mintermenii individuali, aceştia pot fi combinaţi pentru a obţine diagrama Karnaugh Copyright Paul GASNER 9

Formarea diagramei Karnaugh Pasul următor este desenarea şi completarea diagramei Karnaugh Se completează cu în diagramă pentru mintermi şi în rest Se pot utiliza atât mintermii cât şi notaţiile În cazul nostru, f(x,y,z) poate fi scrisă în două moduri f(x,y,z) = x y z + xy z + xyz + xyz f(x,y,z) = m + m 5 + m 6 + m 7 x y z x y z x yz x yz xy z xy z xyz xyz Diagrama Karnaugh arată în final m m m 3 m 2 m 4 m 5 m 7 m 6 Copyright Paul GASNER

Formarea diagramei Karnaugh din tabela de adevăr ieşirea i din tabelă corespunde mintermenului m i în diagramă m m m 3 m 2 x y z f(x,y,z) m 4 m 5 m 7 m 6 Copyright Paul GASNER

Gruparea mintermenilor Cea mai dificilă operaţie este gruparea -rilor din K-map se încercuiesc grupurile de unu, doi, patru sau opt de orice trebuie să fie cuprins în cel puţin un grup -urile nu se include Fiecare grup corespunde unui termen produs. Pentru a simplifica rezultatul trebuie obţinut numărul minim de dreptunghiuri pentru minimizarea numărului de termeni produs în expresia finală fiecare dreptunghi trebuie să fie cât mai mare posibil pentru minimizarea numărului de litere din termeni dreptunghiurile se pot suprapune Copyright Paul GASNER 2

Determinarea MSP din K-map În final se găseşte suma minimă de produse MSP: fiecare dreptunghi corespunde unui termen produs produsele sunt determinate literele comune din dreptunghi x y z x y z x yz x yz xy z xy z xyz xyz În exemplul nostru se găseşte în final xy + y z + xz = y z + xy (de fapt o teoremă din algebra booleană) Copyright Paul GASNER 3

Exerciţiu K-map Simplificaţi suma de mintermeni m + m 3 + m 5 + m 6 m m m 3 m 2 m 4 m 5 m 7 m 6 regiunile se suprapun pentru a fi cât mai largi cu putinţă minitermenul m 6 este singur rezultatul final este x z + y z + xyz Copyright Paul GASNER 4

K-map cu patru variabile Mintermenii din coloanele 3 şi 4 precum şi din liniile 3 şi 4 comută respectiv Adiacenţele se formează grupând mintermenii după literele comune w x y z w x y z w x yz w x yz w xy z w xy z w xyz w xyz W wxy z wxy z wxyz wxyz wx y z wx y z wx yz wx yz m m m 3 m 2 m 4 m 5 m 7 m 6 W m 2 m 3 m 5 m 4 m 8 m 9 m m Gruparea mintermenilor se face similar ca la trei variabile, dar: grupurile pot conţine, 2, 4, 8 sau 6 mintermi adiacenţele se formează ciclic la toate cele 4 margini Copyright Paul GASNER 5

Exemplu K-map cu patru variabile Să se simplifice m +m 2 +m 5 +m 8 +m +m 3 W m m m 3 m 2 m 4 m 5 m 7 m 6 W m 2 m 3 m 5 m 4 m 8 m 9 m m Se grupează mintermenii şi se obţine MSP x z + xy z W w x y z w x y z w x yz w x yz w xy z w xy z w xyz w xyz W wxy z wxy z wxyz wxyz wx y z wx y z wx yz wx yz Copyright Paul GASNER 6

Diagrama Karnaugh nu este unică MPS nu este unică y z + yz + xy y z + yz + xz Copyright Paul GASNER 7

Excepţii Uneori nu sunt necesare toate cele 2n combinaţii ale intrărilor unei funcţii de n variabile: dacă există certitudinea că anumite combinaţii nu apar niciodată dacă anumite ieşiri nu sunt utilizate în restul circuitului x y z f(x,y,z) Într-o diagramă, un poate fi interpretat ca sau. Se ia în considerare cazul care permite simplificarea cea mai bună Copyright Paul GASNER 8

Copyright Paul GASNER Copyright Paul GASNER 9 Exemplu: display cu 7 segmente Exemplu: display cu 7 segmente un digit este codat pe 4 bits: ABCD la intrare avem doar cifrele de la la 9 pentru segmentul e avem tabela: e b a f g c d CD AB e D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 CD + B D

Copyright Paul GASNER Copyright Paul GASNER 2 Exemplu: display cu 7 segmente Exemplu: display cu 7 segmente sau pentru segmentul a: e b a f g c d a D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 CD AB A + C + BD + B D

Să se găsească MSP pentru: Exerciţiu K-map f(w,x,y,z) = Σm(,2,4,5,8,4,5), d(w,x,y,z) = Σm(7,,3) (această notaţie semnifică neutilizarea mintermenilor m 7, m şi m 3, corespunzători la wxyz =, şi ) Grupul roşu nu se ia în considerare pentru că mintermenii 'reali' din el apar în alte grupuri grup redundant MPS este x z + wxy + w xy x W x x Copyright Paul GASNER 2

K-map. Concluzii Diagramele Karnaugh sunt utilizate la simplificarea expresiilor ca alternativă la algebra Bool Rezultatul este suma minimă de produse MSP, care permite construirea unui circuit cu două nivele Simplitate în utilizare Expresiile cu mulţi termeni devin dificil de simplificat manual De reţinut: Ordinea corectă a mintermenilor în K-map La formarea adiacenţelor se poate trece peste marginile diagramei şi grupurile formate se pot suprapune Se formează dreptunghiuri cât mai mari posibil şi cât mai puţine Există mai multe soluţii Copyright Paul GASNER 22