第4章 組合せ論理回路 (4) Quine McCluskeyの方法.

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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.