内容正文:
第4章 逻辑代数初步
4.4 卡诺图及其应用
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由三个逻辑变量,可以构成许多乘积项.其中有一类项具
有如下的特征:
(1)每一项只有3个因子,而且包含了全部的三个变量;
(2)每个变量作为因子在各项中只出现一次.
具备这两个特征的项叫做这三个逻辑变量的逻辑函数的最
小项.
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三个逻辑变量A、B、C的逻辑函数的最小项有8个.将逻辑
对应项的值,作为二进制数换算成为十进制数,作为该项的下标.
列表如下:
都赋值1;逻辑变量
变量
都赋值0.将赋值后
111
110
101
100
011
010
001
000
最小项的编号
赋值
最小项
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表可以验证,最小项具有下面的性质(以三个自变量为例):
(1)所有的最小项相加,其和为1.即
(2)任意两个最小项的积都是0 .如
(3)只有一个因子不同的两个最小项,叫做逻辑相邻的最小
项.可以消去一个因子,合并成一项.例如
(4)任意一个逻辑函数都可以表示成唯一的一组最小项之和
形式,叫做最小项表达式(“与−或”表达式).例如
为了获得函数的最小项表达式,首先要将逻辑函数展开成“逻
辑和”与“逻辑积”的形式(“与−或”表达式),然后将因子不足的
项进行配项补足.
一般地, n个逻辑变量,可以构成
个最小项.利用真值
巩固知识 典型例题
例1 将逻辑函数
表示为最小项表达式.
解
运用知识 强化练习
(1)
(2)
(3)
将下列各逻辑函数表达式表示为最小项表达式:
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利用运算律来化简逻辑函数表达式,需要一系列的推
导,一般是比较复杂的.实际中,这种化简过程可以利用
“卡诺图”来完成.
卡诺图是一张表,除了直接相邻的两个格称为相邻外,
表中最左边一行的小方格与最右边一行的对应方格也称为
相邻,最上面一行的小方格与最下面一行的对应方格也称
为相邻的.就像我们把画有表格的纸卷成筒一样.
将逻辑函数每个最小项用一个小方格表示,再将这些
小方格进行排序,使得相邻的小方格中的最小项在逻辑上
也是相邻的,这样的图形叫做卡诺图.
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下面是两个逻辑变量的卡诺图(如图):
为了清楚地看出卡诺图与逻辑函数表达式之间的关系,我
们将卡诺图画成下面的形式
1
A
0
1
0
A
B
B
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三个逻辑变量