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Mapas de Karnaugh Simplificar por soma de produtos Agrupar os 1s do mapa e extrair a equação boolena A variável de entrada que muda de valor em alguma célula do grupo é eliminada do termo G c d a b 00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 1 0 0 0 11 1 0 1 0 10 1 0 0 1 X c d a b 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 1 1 1 1 11 0 1 1 0 10 1 0 0 0 G = !a.!b + !c.!d + !b.!d + a.b.c.d X = !a.b +b.d + !a.c + a.!b.!c.!d Mapas de Karnaugh Simplificar por soma de produtos Agrupar os 1s do mapa e extrair a equação boolena A variável de entrada que muda de valor em alguma célula do grupo é eliminada do termo J c d a b 00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 1 1 0 1 11 1 0 1 1 10 1 1 1 1 H c d a b 00 01 11 10 00 1 1 1 0 01 1 1 1 0 11 1 1 1 1 10 1 1 1 0 Mapas de Karnaugh Simplificar por soma de produtos Agrupar os 1s do mapa e extrair a equação boolena A variável de entrada que muda de valor em alguma célula do grupo é eliminada do termo J c d a b 00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 1 1 0 1 11 1 0 1 1 10 1 1 1 1 H c d a b 00 01 11 10 00 1 1 1 0 01 1 1 1 0 11 1 1 1 1 10 1 1 1 0 H = !c + d + a.b J = !b + !d + !a.!c + a.c Mapas de Karnaugh Simplificar por soma de produtos Obter a tabela verdade antes de simplificar M = A.B.C + A.B.!C J = (!A + B).(A + B) F = !A.B.C + !A.B.!C + A.C G = !A.B.!C + !A.B.C + A.B.!C + !A.B.!C H = !A.B.!C + A.B.!C + B.!C.D X = !(A + B).(!A + !B) Y = !( !(A + B).!(!C+ B) ) Z = A.B.!(!A + B.C) K = !(C.!B).(A + !C.!A).B P = !a.c + !a.b + a.!b.c + b.c Q = !a.!b.!c + !b.c.!d + !a.b.c.!d + a.!b.!c R = !a.!b.!c.!d + !c.d + a.!b.c + !d Conferir com o Logisim Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas A tabela verdade é utilizada para descrever a função do circuito Como a saída se comporta em função do valor das entradas Exemplo: Circuito que gera bit de paridade par Paridade a b c p a b c p 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 Função completamente especificada. Para todas as possíveis combinações das entradas existe um valor de saída definido. Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Durante o projeto de um circuito, pode ocorrer que para algumas combinações de entrada o valor da saída não é relevante Exemplo O circuito Y tem 3 entradas (f,g,h) e 2 saídas (a,b) e funciona como segue Quando f=0, g=0 e h=1 → a=1 e b=0 Quando f=1, g=0 e h=0 → a=1 e b=1 Quando f=1, g=0 e h=1 → a=0 e b=0 Quando f=1, g=1 e h=0 → a=1 e b=0 Quando f=1, g=1 e h=1 → a=0 e b=1 Y f g h a b f g h a b 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Durante o projeto de um circuito, pode ocorrer que para algumas combinações de entrada o valor da saída não é relevante Exemplo O circuito Y tem 3 entradas (f,g,h) e 2 saídas (a,b) e funciona como segue Quando f=0, g=0 e h=1 → a=1 e b=0 Quando f=1, g=0 e h=0 → a=1 e b=1 Quando f=1, g=0 e h=1 → a=0 e b=0 Quando f=1, g=1 e h=0 → a=1 e b=0 Quando f=1, g=1 e h=1 → a=0 e b=1 Y f g h a b f g h a b 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 Apenas 5 das 8 possíveis combinações de entradas são relevantes para o circuito Y Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Combinações das entradas para as quais não há valor de saída especificado podem ter qualquer valor (don´t care) Don´t care pode ser representado por X (0 ou 1) f g h a b 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Combinações das entradas para as quais não há valor de saída especificado podem ter qualquer valor (don´t care) Don´t care pode ser representado por X (0 ou 1) a h f g 0 1 00 01 11 10 b h f g 0 1 00 01 11 10 f g h a b 0 0 0 X X 0 0 1 1 0 0 1 0 X X 0 1 1 X X 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 Saídas não especificadas são preenchidas com X Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Combinações das entradas para as quais não há valor de saída especificado podem ter qualquer valor (don´t care) Don´t care pode ser representado por X (0 ou 1) a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 X 0 01 X X 11 0 1 10 1 0 f g h a b 0 0 0 X X 0 0 1 1 0 0 1 0 X X 0 1 1 X X 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 Saídas não especificadas são preenchidas com X a = !f.!g.h + f.!h b = f.!g.!h + f.g.h Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Visto que X (don´t care) pode ser 0 ou 1, ele pode ser usado para melhorar a simplificação baseada em mapas de Karnaugh a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 X 0 01 X X 11 0 1 10 1 0 a h f g 0 1 00 1 1 01 1 1 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 1 0 01 1 1 11 0 1 10 1 0 X = 1 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Visto que X (don´t care) pode ser 0 ou 1, ele pode ser usado para melhorar a simplificação baseada em mapas de Karnaugh a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 X 0 01 X X 11 0 1 10 1 0 a h f g 0 1 00 1 1 01 1 1 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 1 0 01 1 1 11 0 1 10 1 0 X = 1 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Tipicamento os Xs pode ser diretamente agrupados com 1s (soma de produtos) ou 0s (produtos de somas) a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 b h f g 0 1 00 X 0 01 X X 11 0 1 10 1 0 b = !g.!h + g.h a = !h + !f Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas A equação obtida a partir do agrupamentos dos 1s e Xs não é equivalente à equação obtida a partir do agrupamento apenas de 1s No entanto, ambas tem a mesma saída para as entradas relevantes ao problema a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 a = !h + !f a h f g 0 1 00 X 1 01 X X 11 1 0 10 1 0 a = !f.!g.h + f.!h Não equivalentes Mapas de Karnaugh Logisim Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 X X 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 X X 1 1 0 1 1 X X 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 X X 1 1 1 1 0 X X 1 1 1 1 1 X X 1 Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 X X 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 X X 1 1 0 1 1 X X 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 X X 1 1 1 1 0 X X 1 1 1 1 1 X X 1 S1 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 01 11 10 S0 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 01 11 10 Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 X X 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 X X 1 1 0 1 1 X X 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 X X 1 1 1 1 0 X X 1 1 1 1 1 X X 1 S1 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 0 1 X 1 11 1 X X X 10 1 1 X X S0 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 1 1 0 01 1 0 X 1 11 1 X X X 10 0 1 X X Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 X X 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 X X 1 1 0 1 1 X X 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 X X 1 1 1 1 0 X X 1 1 1 1 1 X X 1 S1 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 0 1 X 1 11 1 X X X 10 1 1 X X S0 B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 1 1 0 01 1 0 X 1 11 1 X X X 10 0 1 X X S1 = A1 + B1 + A0.B0 S0 = !A0.B0 + A0.!B0 Mapas de Karnaugh Criar um circuito lógico que soma dois números positivos e detecta overflow Em caso de overflow, a saída S pode apresentar um valor qualquer A1 A0 B1 B0 S1 S0 V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 X X 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 X X 1 1 0 1 1 X X 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 X X 1 1 1 1 0 X X 1 1 1 1 1 X X 1 V B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 0 0 0 01 0 0 1 0 11 0 1 1 1 10 0 0 1 1 V = A1.B1 + A1.A0.B0 + A0.B1.B0 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Obter as equações booleanas simplificadas v x y z h1 h2 0 0 0 0 X 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 X 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 X X 0 1 1 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 X X 1 0 1 0 X 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 X 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 X X h2 y z v x 00 01 11 10 00 01 11 10 h1 y z v x 00 01 11 10 00 01 11 10 Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Obter as equações booleanas simplificadas v x y z h1 h2 0 0 0 0 X 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 X 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 X X 0 1 1 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 X X 1 0 1 0 X 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 X 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 X X h2 y z v x 00 01 11 10 00 0 1 X 0 01 1 X 1 X 11 X 1 X 1 10 0 X 1 0 h1 y z v x 00 01 11 10 00 X 1 0 1 01 0 X 1 0 11 0 1 X 0 10 1 X 0 X Mapas de Karnaugh Funções incompletamente especificadas Obter as equações booleanas simplificadas v x y z h1 h2 0 0 0 0 X 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 X 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 X X 0 1 1 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 X X 1 0 1 0 X 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 X 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 X X h2 y z v x 00 01 11 10 00 0 1 X 0 01 1 X 1 X 11 X 1 X 1 10 0 X 1 0 h1 y z v x 00 01 11 10 00 X 1 0 1 01 0 X 1 0 11 0 1 X 0 10 1 X 0 X h1 = !x.!y + !x.!z + x.z h2 = z + x Mapas de Karnaugh Display 7 segmentos Formado por 7 segmentos luminosos (leds) identificados de a até g Dígitos mostrados ativando uma combinação de segmentos Pinos usados para ativar os segmentos Mapas de Karnaugh Display 7 segmentos Formado por 7 segmentos luminosos (leds) identificados de a até g Dígitos mostrados ativando uma combinação de segmentos Mapas de Karnaugh Decodificador BCD-7 segmentos Binary Coded Decimal (0-9) Converte código BCD para código de sete segmentos BCD-7 segmentos a b c d e f g B3 B2 B1 B0 Mapas de Karnaugh Decodificador BCD-7 segmentos Binary Coded Decimal (0-9) Converte código BCD para código de sete segmentos BCD-7 segmentos a b c d e f g B3 B2 B1 B0 0 0 1 1 a b c d g 1 1 1 1 0 0 1 Mapas de Karnaugh Decodificador BCD-7 segmentos Binary Coded Decimal (0-9) Converte código BCD para código de sete segmentos BCD-7 segmentos a b c d e f g B3 B2 B1 B0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 a b c Mapas de Karnaugh Decodificador BCD-7 segmentos Binary Coded Decimal (0-9) Converte código BCD para código de sete segmentos Mapas de Karnaugh Decodificador BCD-7 segmentos Obter as equações boleanas para os segmentos de a até f a fim de mostrar os dígitos de 0 até 9 BCD-7 segmentos a b c d e f g B3 B2 B1 B0 Tabela verdade → Mapas de Karnaugh → Equações
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