カルノー図 |
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◆ カルノー図 複雑な論理回路や論理式を簡単化にしたものをカルノー図と言います。 例として下の様な論理式があったとします。 A・B・C+A・B この論理式をベン図で表すと、下のようになるはずです。 結局は、A・Bになってしまいます。 ここでカルノー図を用いる事で、上の 「A・B・C+A・B」 から 「A・B」を導き出そうというのが目的だそうです。 図の作り方は以下のようにします。 Z=A・B・C+A・B このA、B、Cの3つに 0 か 1 の値を入れて、それで算出したZの値を表に書いていくことになります。
ここで1の箇所を正方形、または長方形の形で囲むということになりますが、以下の様なルールがあります。 ・囲んだ長方形の中のセルは、全て1であること ・囲んだ長方形の中のセルの数は、1、2、4、8・・・・ と2の階乗であること ・同じセルを2つ以上のループで共有しても良い ・カルノー図の上下の端、および左右の端は連続していると考えて良い 上記のルールから色の付いた場所を囲んで1つのグループにしてよい事になります。 という事で図からは、AとBが1であれば良いと言う事が分かるので、これを論理積で表します。 すなわち A・B と言うことが導きだせます。 ここでAが 0 であれば良いという条件ならば、逆にAの否定を使います。 上の例では、グループが1つしかできませんでしたが、2つ以上になった場合は (グループ1の論理積)+(グループ2の論理積)+・・・・ という感じで式を作っていきます。 では、ここでH19の春期の過去問題であったカルノー図を例にしてみます。 いきなりカルノー図があるので、そこから論理式を出すのが目的なんでしょうか?(本来の目的とちょっと違いますね)
囲ってみたら、上の図のように2パターンができるはずです。 まずは緑の方から見てみます。Cだけが 1 でも 0 で関係なく結果が 1 になっています。 そしてA、B、Dが 0 時は結果が 1 になると言っています。 よって以下の様な論理式が成り立つという事です。
そしてオレンジの方を見てみます。 AとCは値は関係なく、BとDが 1 であれば結果が 1 になると言うのが分かります。 よって論理式は以下の様になります。 B・D 先ほどの緑の部分の論理式と合わせると以下の回答が出てきます。
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