Mapas de Karnaugh. Definição. Introdução. Até 4 variáveis. Agrupamentos possíveis com 2, 4 e 8 células. Exemplos. Problemas. Video à 1024 x 768 pixels @ 24 fps disponível no YouTube: http://youtu.be/ohRBnobVvgo
Size: 4.59 MB
Language: pt
Added: Apr 24, 2014
Slides: 78 pages
Slide Content
Mapas de Karnaugh
Circuitos Digitais I
Prof. Fernando Passold
1Thursday, April 24, 14
Introdução
•Origem:
•Desenvolvido em 1953 por Maurice
Karnaugh, um engenheiro de
telecomunicações da Bell Labs
•Objetivo:
•Reduzir (simplificar) expressões lógicas.
2Thursday, April 24, 14
Lógica do Mapa
•
Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
•
Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
RefABSaída
000
101
210
311
B
A
0 1
0
0 1
1
2 3
3Thursday, April 24, 14
Lógica do Mapa
•
Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
•
Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
RefABSaída
000
101
210
311
B
A
0 1
0
0 1
1
2 3
8Thursday, April 24, 14
Lógica do Mapa
•
Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
•
Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
RefABSaída
000
101
210
311
B
A
0 1
0
0 1
1
2 3Que
Falta ? Completar a tabela
verdade e o mapa!
9Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
F=AB+AB
1. Completando a tabela...
11Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
F=AB+AB
2. Completando o Mapa...
13Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
F=AB+AB
3. Note: agrupamento de células (contíguas)!
15Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
F=AB+AB
F=AB+AB
F=B(A+B)
F=B
17Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
F=AB+AB
AB
AB
F=AB+AB
F=B(A+B)
F=B
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
18Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
F=AB+AB
AB
AB
F=AB+AB
F=B(A+B)
F=B
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
18Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1011
2100
3111
F=AB+AB
AB
AB
F=AB+AB
F=B(A+B)
F=B
B
A
0 1
0
0 1
1
1
2 3
1
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
“sobra”
18Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo_2:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1010
2101
3111
F=AB+AB
19Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo_2:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1010
2101
3111
B
A
0 1
0
0 1
1
2
1
3
1
F=AB+AB
19Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa
•
Exemplo_2:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1010
2101
3111
B
A
0 1
0
0 1
1
2
1
3
1
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
“sobra”
F=AB+AB
F=AB+AB
F=A(B+B)
F=A
"
AB
"
AB
F=A
19Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa Outra forma:
•
Exemplo_2:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1010
2101
3111
A
B
0 1
0
0 2
1
1
1 3
1
F=AB+AB
Note mudança na ordem entre A e B!
B
A
01
0
01
1
2
1
3
1
20Thursday, April 24, 14
Uso do Mapa Outra forma:
•
Exemplo_2:
Seja a função:
RefABSaída
0000
1010
2101
3111
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
“sobra”
F=AB+AB
F=AB+AB
F=A(B+B)
F=AF=A
AB
AB
Note mudança no ordem entre A e B!
A
B
0 1
0
0 2
1
1
1 3
1
21Thursday, April 24, 14
Outros Mapas para 2 variáveis
22Thursday, April 24, 14
Mapa K para 3 variáveis
RefABC Y
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111
A\
BC
00011110
0
m0m1m3m2
1
m4m5m7m6
AB\
C
01
00
m0m1
01
m2m3
11
m6m7
10
m4m5
•
Mapa - Opção 1 e 2:
23Thursday, April 24, 14
Mapa K para 3 variáveis
•
Mapa - Opção 1 e 2:
RefABC Y
0 000m0
1 001m1
2 010m2
3 011m3
4 100m4
5 101m5
6 110m6
7 111m7
A\
BC
00011110
0
m0m1m3m2
1
m4m5m7m6
AB\
C
01
00
m0m1
01
m2m3
11
m6m7
10
m4m5
31Thursday, April 24, 14
Mapa K para 3 variáveis
RefABC Y
0 000m0
1 001m1
2 010m2
3 011m3
4 100m4
5 101m5
6 110m6
7 111m7
A\
BC
00011110
0
m0m1m3m2
1
m4m5m7m6
AB\
C
01
00
m0m1
01
m2m3
11
m6m7
10
m4m5 Repare na ordem
das céculas
•
Ordem das células:
33Thursday, April 24, 14
Mapa K para 3 variáveis
•
Ordem das células:
RefABC Y
0 000m0
1 001m1
2 010m2
3 011m3
4 100m4
5 101m5
6 110m6
7 111m7
A\
BC
00011110
0
m0m1m3m2
1
m4m5m7m6
AB\
C
01
00
m0m1
01
m2m3
11
m6m7
10
m4m5
A ordem segue o código Gray
(apenas 1 bit varia de estado entre
células!)
34Thursday, April 24, 14
Exemplo_1:
•Sem Mapa:
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 0
3 011 0
4 100 1
5 101 0
6 110 1
7 111 0
Y=
X
m
{0,1,4,6}
35Thursday, April 24, 14
Exemplo_1:
•Sem Mapa:
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 0
3 011 0
4 100 1
5 101 0
6 110 1
7 111 0
=ABC
=ABC
=ABC
=ABC
Y=ABC+ABC+ABC+ABC
Soma de
Produtos:
Minitermos
Y=AB(C+C)+AC(B+B)
Y=AB+AC
}
Y=
X
m
{0,1,4,6}
35Thursday, April 24, 14
•Mapa:
RefABCY
00000
10011
20101
30111
41001
51011
61101
71110
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Detalhe: não existem agrupamentos de 3, 5 células ou os que
não sejam múltiplos de 2
n
.
Sempre serão:
2
1 !2 c´elulas !1var. eliminada
2
2
2
3
!4 c´elulas
!8 c´elulas
!2var. eliminadas
!3var. eliminadas
Exemplo_2:
39Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
=ABC+ABC+ABC
=BC(A+A)+ABC
=BC+ABC
Tentativa de agrupamento de 3 células: Não resulta!
Exemplo_2:
40Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
=ABC+ABC+ABC
=BC(A+A)+ABC
=BC+ABC
"
AC
BC
Tentativa de agrupamento de 3 células: Não resulta!
Exemplo_2:
40Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Exemplo_2: =ABC+ABC+ABC
=BC(A+A
|{z}
=1
)+ABC
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Exemplo_2: =ABC+ABC+ABC
=BC(A+A
|{z}
=1
)+ABC
=ABC+AC(B+B
|{z}
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Exemplo_2: =ABC+ABC+ABC
=BC(A+A
|{z}
=1
)+ABC
=ABC+AC(B+B
|{z}
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Exemplo_2: =ABC+ABC+ABC
=BC(A+A
|{z}
=1
)+ABC
=ABC+AC(B+B
|{z}
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
Exemplo_2: =ABC+ABC+ABC
=BC+ABC
=C(B+AB)
=BC(A+A
|{z}
=1
)+ABC
=ABC+AC(B+B
|{z}
=1
)
=ABC+AC
=C(AB+A)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
=C(A+B) =C(A+B)
x+xy=x+y
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
•Mapa:
RefABCY
00000
10011
20101
30111
41001
51011
61101
71110
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
AC
BC
AB
Y=AC+BC+AB
Exemplo_2:
43Thursday, April 24, 14
•Mapa:
RefABCY
00000
10011
20101
30111
41001
51011
61101
71110
AB\
C
01
00 1
0111
111
1011
- Não implica em erro, mas
aumenta circuito!
Exemplo_2:Atenção:
Evitar
agrupamentos
redundantes!
44Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 2 variáveis
0 1 0 1
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
0 1
00 01 11 10
C
AB
AB
C
AB
AB
C
CD
70Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 2 variáveis
0 1 0 1
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
0 1
00 01 11 10
C
AB
AB
C
AB
AB
C
CD
70Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 4 variáveis
0 1 00 01 11 10 00 01 11 10
00 01 11 1000 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB
C
AB AB
AB
AB
CD CD
CD
CD
71Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 4 variáveis
0 1 00 01 11 10 00 01 11 10
00 01 11 1000 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB
C
AB AB
AB
AB
CD CD
CD
CD
71Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 8 variáveis
00 01 11 10 00 01 11 10
00 01 11 10 00 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB
AB AB
AB
CD CD
CDCD
72Thursday, April 24, 14
Agrupamentos Possíveis
•Com 8 variáveis
00 01 11 10 00 01 11 10
00 01 11 10 00 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB
AB AB
AB
CD CD
CDCD
72Thursday, April 24, 14
•Mesmo problema - 2 soluções possíveis:
00 01 11 10 00 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB AB
CDCD
1
111
1
11 1
1
111
1
11 1
73Thursday, April 24, 14
•Mesmo problema - 2 soluções possíveis:
00 01 11 10 00 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB AB
CDCD
74Thursday, April 24, 14
•Mesmo problema - 2 soluções possíveis:
00 01 11 10 00 01 11 10
00
01
11
10
00
01
11
10
AB AB
CDCD
74Thursday, April 24, 14
Problema
AB\
C
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
Resp.:
Y=
¯
B+
¯
C
75Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1 Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1 Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1
Y=
¯
C+
¯
BAté aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1
¯
A
¯
B
¯
C A
¯
B
Y=+ +
Y=
¯
C+
¯
BAté aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1
¯
A
¯
B
¯
C A
¯
B
Y=+ +
Y=
¯
C+
¯
B(
¯
A+A)
Y=
¯
C+
¯
BAté aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1
¯
A
¯
B
¯
C A
¯
B
Y=+ +
Y=
¯
A
¯
B
¯
C+
¯
A
¯
BC+
¯
AB
¯
C+A
¯
B
¯
C+A
¯
BC+AB
¯
C
Y=
¯
C+
¯
B(
¯
A+A)
Y=
¯
C+
¯
BAté aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14
Solução
RefABC Y
0 000 1
1 001 1
2 010 1
3 011 0
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
AB\
C
0 1
001 1
011
111
101 1
¯
A
¯
B
¯
C A
¯
B
Y=+ +
Y=
¯
A
¯
B
¯
C+
¯
A
¯
BC+
¯
AB
¯
C+A
¯
B
¯
C+A
¯
BC+AB
¯
C
Y=
¯
A
¯
B(
¯
C+C)+B
¯
C(
¯
A+A)+A
¯
B(
¯
C+C)
Y=
¯
C+
¯
B(
¯
A+A)
Y=
¯
C+
¯
BAté aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y=
¯
A
¯
B+B
¯
C+A
¯
B
Y=
¯
B(
¯
A+A)+B
¯
C
Y=
¯
B+B
¯
C
Y=
¯
B+
¯
C
76Thursday, April 24, 14