Karnaugh-Diagramm

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Eine Methode, um Schaltungen zu optimieren. Ziel ist es, nur die Kombinationen bei einer gegebenen Funktion herauszufinden, die eine 1 als Wert zurückgeben, denn alle anderen Kombinationen liefern automatisch eine ja eine 0 zurück.

mit

Funktionstafel von f mit einer 0-1-Matrix.

  • n = 2
    Größe 2 x 4
  • n = 3
    Größe 4 x 4

Gegeben sei folgende Funktion:

f nimmt für folgende Argumente den Wert 1 an: 1011,1001,1111,0001,0011 .

Diese Kombinationen werden in das Karnaugh-Diagram eingetragen.

Bild:Karnaugh_diagram.jpg

Versuchen, möglichst maximal große Rechtecke/Kreise zu markieren. Dabei kommt man, wenn man über den Rand hinaus geht, auf der anderen Seite wieder aus.

Bild:Karnaugh_diagram2.gif

Wie wir sehen haben wir nun zwei Kreise. Also haben wir auch zwei Terme.

  • Großer Kreis / großes Rechteck:
    • x1: Hat Einsen in der ersten und letzten Spalte. In diesen Spalten hat es einmal eine 0 (ersten) und eine 1 (letzten). Diese Veränderung mögen wir nicht, Daher fällt x1 weg.
    • x2: Hat Einsen in der ersten und letzten Spalte, wo beide Mal in den Spaltenüberschriften eine 0 steht. Wenn zweimal eine 0 oder 1 steht, dann interessiert uns das. Da hier eine 0 steht, kommt ein Balken drüber.
    • x3: So wie bei x1, jedoch mit dem Unterschied, dass wir die Zeilen vergleichen müssen. Aber auch hier interessiert uns das nicht.
    • x4: Hat in beiden Zeilen jeweils immer eine 1 stehen und auch in den Zeilenüberschriften eine 1. Daher übernehmen wir x4.
    Erster Term fertig
  • Kleiner Kreis / kleines Rechteck
    • x1: Hat in den Spalten 3 und 4 jeweils eine 1 und auch in den Spaltenüberschriften. Also x1 übernehmen.
    • x2: Hat in den Spaltenüberschriften eine 0 und 1. Wird also nicht übernommen.
    • x3: Nun haben wir keine Zeilen, die wir vergleichen können. Macht nichts. Hat in der Zeilenüberschrift eine 1 stehen, also x3 übernehmen.
    • x4: Wie x3.

Ergebnis:

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