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カルノー図 (Karnaugh Map) 真理値表を書きなおして論理の隣接性の見通 しをよくしたもの. 0 1 0 1 1 x 2 x 2変数 3変数 00 01 0 1 1 x 3 2 x x 11 10 ここに出力値 01)を書く 隣接 隣接 隣接 隣接

カルノー図 (Karnaugh Map)nishimorilab.sakura.ne.jp/file/materials/digital1_3_ans.pdfヒント: (1)論理代数を10進数に置き換え,カルノー図の番号 に対応する位置に“1”を入れる

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  • カルノー図 (Karnaugh Map) 真理値表を書きなおして論理の隣接性の見通しをよくしたもの.

    0 1

    0

    11x

    2 x

    2変数 3変数

    00 01

    0

    11x

    32 xx11 10

    ここに出力値(0/1)を書く

    隣接 隣接

    隣接隣接

  • (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    3変数カルノー図

    4変数カルノー図

    00 01

    0

    11x

    32 xx11 10

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx

    11 10

    11

    10

    2変数カルノー図

    0 1

    0

    11x

    2 x

    (0) (1)

    (2) (3)

  • 1. カルノー図の上で,隣接した「1」を探し,これをループで囲む.ループは縦横ともに2のべき乗の大きさ.

    2. ループの大きさはなるべく大きくし,ループの数は

    なるべく少なくする.

    3. それぞれのループに対応するAND素子を作り, これらの出力をOR素子の入力とする組合せ回路を書く.

    カルノー図による論理関数の簡易化

  • (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    )14,13,10,7,5,4,3,1(,,, 4321 xxxxf

    1 1

    1 1 1

    1 1

    1

    43143232141 xxxxxxxxxxx

    (例題)

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx

    11 10

    11

    10

    00 01

    00

    0121xx

    43 xx

    11 10

    11

    10

    4321 xxxx

    4321 xxxx

  • ヒント:(1) 論理代数を10進数に置き換え,カルノー図の番号

    に対応する位置に“1”を入れるもしくは,カルノー図における0と1の対応から読み取る

    (2) 問1.(3)以降は以下のように考える (下は(4)の例)

    431431421421 xxxxxxxxxxxx

    4321432143321 )( xxxxxxxxxxxxx

    積和標準形 → 最小項(積の形)になるように展開する.

    (15) (13)

  • 7

    4321432131

    4213214321

    xxxxxxxxxx

    xxxxxxxxxx

    問1(6)

  • 321321321321321 xxxxxxxxxxxxxxx

    (7) (6) (3) (1) (0)

    問1(1) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    1 1 1

    1 1

    213221 xxxxxx

    00 01

    0

    11x

    11 10

  • 321321321321321 xxxxxxxxxxxxxxx

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    1 1 1

    1 1

    213121 xxxxxx

    (7) (6) (3) (1) (0)

    問1(1) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    00 01

    0

    11x

    32 xx11 10

    「別解」

  • 321321321321321 xxxxxxxxxxxxxxx

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    1

    1 1 1 1

    321 xxx

    (7) (5) (6) (4) (0)

    00 01

    0

    11x

    32 xx11 10

    問1(2) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    00 01

    0

    11x

    32 xx

    11 10

  • 431431421421 xxxxxxxxxxxx

    1 1

    1 1 1 1

    4121 xxxx

    問1(3) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx11 10

    11

    10

    00 0143 xx11 10

    00

    01

    21xx11

    10

  • 43243214214214321 xxxxxxxxxxxxxxxxx

    1

    1 1

    1 1

    1 1

    41424321 xxxxxxxx

    問1(4) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx11 10

    11

    10

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx11 10

    11

    10

  • 43243143214324321 xxxxxxxxxxxxxxxxx

    1 1 1

    1 1

    1

    43132142 xxxxxxxx

    問1(5) 以下の論理代数をカルノー図を用いて簡略化せよ.

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx11 10

    11

    10

    00 0143 xx11 10

    00

    01

    21xx11

    10

  • 43214321314213214321 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

    1 1 1 1

    1 1 1

    1

    1 1 1

    434132 xxxxxx

    (0) (1) (3) (2)

    (4) (5) (7) (6)

    (12) (13) (15) (14)

    (8) (9) (11) (10)

    00 01

    00

    01

    21xx

    43 xx11 10

    11

    10

    00 0143 xx11 10

    00

    0121xx11

    10

    問1(6) 加点問題

  • 4321432432431431321 xxxxxxxxxxxxxxxxxxx

    問1(7) 未出題

    1 1

    1 1

    1 1

    1 1 1

    00 01 11 10

    00

    0121xx11

    10

    43 xx

    43242132143 xxxxxxxxxxx