第4章 組合せ論理回路 (4) Quine McCluskeyの方法
論理変数の作る空間 n-cube 1変数の作る空間 2変数の作る空間 00 01 10 11 0-cube 1-cube 2-cube
論理変数の作る空間(続き) 3変数の作る空間
Cube の結合 0-cube 110, 111 は 1-cube 11x に含まれる. 0-cube 110 や 1-cube 11x は 2-cube 1xx に含まれる(覆われている).
Q-M法 カルノー図による方法は 系統的な方法 は? 直感に頼る. 6変数以上であるとやりにくい. 系統的な方法 は? Q-M法 最良の2次形式を得るアルゴリズミックな手続きを与える. あらゆるcubeを系統的に調べ尽くす.
例題 これらの0-cubeからどのようなcubeができるか? 隣接する項は“1”の数が 1だけ違うはずである. “1”の個数でまとめてみる.
0000 0010 00x0
主項 定義 の付いている項はそれ以上に大きいcubeに含まれている. の付いていない項は,この関数の中でもっと大きなcubeに含まれないcubeである.このような項を主項(prime implicant) という.
隣接する項は だけ違う. “1”の個数の多いほうが値が大きい.
a b c d
定理 最小の積和形式は主項の和で表される 証明 もし主項でないものが含まれているならば,それを含む主項で置き換えれば,さらに小さな式になる.
* * *
必須項をリテラルで表す *の付いているのが必須項
例題
* * * * *
2次必須項
交換可能 定義 交換可能 縮小した主項表で,2つの行 a, b が同じ最小項をカバーするとき,a と b は交換可能であるという. 定義 交換可能 縮小した主項表で,2つの行 a, b が同じ最小項をカバーするとき,a と b は交換可能であるという. Aがbに のあるすべてのカラムに を持ち,b に のないカラムで少なくとも1つの を持つときに,a は b を支配するという.
定理 a, b はともに縮小した主項表の行とする.a のコストは b のコスト以下であるとする.このとき a が b を支配するかまたは b と交換可能であれば,b を含まない最小の積和形式が存在する.
Don’t care の取り扱い 主項を決定するときには“1”として取り扱い,主項表により必須項を決定するときには無視して,最小項のみとする.
乗法標準形の解 を積和形式で作り,ドモルガンの定理によって変換する.