O documento apresenta os mapas de Karnaugh, um método gráfico para simplificar expressões lógicas. Os mapas representam tabelas verdade em um formato matricial, onde células contíguas com valores iguais podem ser agrupadas para simplificar a expressão lógica. Dois exemplos são apresentados para ilustrar como os mapas podem ser usados para reduzir funções lógicas de 2 e 3 variáveis a expressões mais simples.
2. Introdução
• Origem:
• Desenvolvido em 1953 por Maurice
Karnaugh, um engenheiro de
telecomunicações da Bell Labs
• Objetivo:
• Reduzir (simplificar) expressões lógicas.
2Thursday, April 24, 14
3. Lógica do Mapa
• Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
• Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
Ref A B Saída
0 0 0
1 0 1
2 1 0
3 1 1
B
A
0 1
0 0 1
1 2 3
3Thursday, April 24, 14
4. Lógica do Mapa
• Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
• Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
Ref A B Saída
0 0 0
1 0 1
2 1 0
3 1 1
B
A
0 1
0 0 1
1 2 3
8Thursday, April 24, 14
5. Lógica do Mapa
• Representar tabela verdade num outro formato
(gráfico); num formato “matricial”.
• Seja a tabela verdade composta para 2 variáveis de
entrada:
Ref A B Saída
0 0 0
1 0 1
2 1 0
3 1 1
B
A
0 1
0 0 1
1 2 3
Que
Falta ?
Completar a tabela
verdade e o mapa!
9Thursday, April 24, 14
6. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
F = A B + A B
1. Completando a tabela...
11Thursday, April 24, 14
7. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
B
A
0 1
0 0 1 1
1 2 3 1
F = A B + A B
2. Completando o Mapa...
13Thursday, April 24, 14
8. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
B
A
0 1
0 0 1 1
1 2 3 1
F = A B + A B
3. Note: agrupamento de células (contíguas)!
15Thursday, April 24, 14
9. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
B
A
0 1
0 0 1 1
1 2 3 1
F = A B + A B
F = AB + AB
F = B (A + B)
F = B
17Thursday, April 24, 14
10. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
F = A B + A B
A B
A B
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
11. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
F = A B + A B
A B
A B
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
12. Uso do Mapa
• Exemplo:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 1
2 1 0 0
3 1 1 1
F = A B + A B
A B
A B
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
13. Uso do Mapa
• Exemplo_2:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 0
2 1 0 1
3 1 1 1
F = A B + A B
19Thursday, April 24, 14
14. Uso do Mapa
• Exemplo_2:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 0
2 1 0 1
3 1 1 1
B
A
0 1
0 0 1
1 2 1 3 1
F = A B + A B
19Thursday, April 24, 14
15. Uso do Mapa
• Exemplo_2:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 0
2 1 0 1
3 1 1 1
B
A
0 1
0 0 1
1 2 1 3 1
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
“sobra”
F = A B + A B
F = A B + A B
F = A (B + B)
F = A
"
AB
"
AB
F = A
19Thursday, April 24, 14
16. Uso do Mapa ☞ Outra forma:
• Exemplo_2:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 0
2 1 0 1
3 1 1 1
A
B
0 1
0 0 2 1
1 1 3 1
F = A B + A B
Note mudança na ordem entre A e B!
B
A
0 1
0 0 1
1 2 1 3 1
20Thursday, April 24, 14
17. Uso do Mapa ☞ Outra forma:
• Exemplo_2:
Seja a função:
Ref A B Saída
0 0 0 0
1 0 1 0
2 1 0 1
3 1 1 1
Variável que mudou de nível:
Variável eliminada (simplificada)
“sobra”
F = A B + A B
F = A B + A B
F = A (B + B)
F = AF = A
AB
A B
Note mudança no ordem entre A e B!
A
B
0 1
0 0 2 1
1 1 3 1
21Thursday, April 24, 14
19. Outros Mapas para 2 variáveis
"
= A B + A B
= B(A + A
| {z }
=1
)
= B
"
= A B + A B
= B(A + A
| {z }
=1
)
= B
= A B + A B
= A(B + B
| {z }
=1
)
= A
= A B + A B
= A(B + B
| {z }
=1
)
= A
22Thursday, April 24, 14
23. Mapa K para 3 variáveis
• Ordem das células:
Ref ABC Y
0 000 m0
1 001 m1
2 010 m2
3 011 m3
4 100 m4
5 101 m5
6 110 m6
7 111 m7
ABC
00 01 11 10
0
m0 m1 m3 m2
1
m4 m5 m7 m6
ABC 0 1
00 m0 m1
01 m2 m3
11 m6 m7
10 m4 m5
A ordem segue o código Gray
(apenas 1 bit varia de estado entre
células!)
34Thursday, April 24, 14
24. Exemplo_1:
• Sem Mapa:Ref ABC 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
25. Exemplo_1:
• Sem Mapa:Ref ABC 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
= A B C
= A B C
= A B C
= A B C
Y = A B C + A B C + A B C + A B C
Soma de
Produtos:
Minitermos
Y = A B (C + C) + A C (B + B)
Y = A B + A C
}
Y =
X
m
{0, 1, 4, 6}
35Thursday, April 24, 14
26. • Sem Mapa:
• Com Mapa:
Ref ABC 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
= A B C
= A B C
= A B C
= A B C
Y = A B C + A B C + A B C + A B C
Y = A B (C + C) + A C (B + B)
Y = A B + A C
}
ABC 0 1
00 1 1
01
11 1
10 1
Y =
X
m
{0, 1, 4, 6}
36Thursday, April 24, 14
27. • Sem Mapa:
• Com Mapa:
Ref ABC 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
= A B C
= A B C
= A B C
= A B C
Y = A B C + A B C + A B C + A B C
Y = A B (C + C) + A C (B + B)
Y = A B + A C
}
ABC 0 1
00 1 1
01
11 1
10 1
A B
Y =
X
m
{0, 1, 4, 6}
36Thursday, April 24, 14
28. • Sem Mapa:
• Com Mapa:
Ref ABC 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
= A B C
= A B C
= A B C
= A B C
Y = A B C + A B C + A B C + A B C
Y = A B (C + C) + A C (B + B)
Y = A B + A C
}
ABC 0 1
00 1 1
01
11 1
10 1
A B
"
A C
Y =
X
m
{0, 1, 4, 6}
36Thursday, April 24, 14
29. • Sem Mapa:
• Com Mapa:
Ref ABC 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
= A B C
= A B C
= A B C
= A B C
Y = A B C + A B C + A B C + A B C
Y = A B (C + C) + A C (B + B)
Y = A B + A C
}
ABC 0 1
00 1 1
01
11 1
10 1
A B
"
A C
Y = A B + A C
{
Y =
X
m
{0, 1, 4, 6}
36Thursday, April 24, 14
31. • Mapa:Ref ABC Y
0 000 0
1 001 1
2 010 1
3 011 1
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Detalhe: não existem agrupamentos de 3, 5 células ou os que
não sejam múltiplos de 2n.
Sempre serão:
21 ! 2 c´elulas ! 1 var. eliminada
22
23
! 4 c´elulas
! 8 c´elulas
! 2 var. eliminadas
! 3 var. eliminadas
Exemplo_2:
39Thursday, April 24, 14
32. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
= A B C + A B C + A B C
= B C(A + A) + A B C
= B C + A B C
Tentativa de agrupamento de 3 células: Não resulta!
Exemplo_2:
40Thursday, April 24, 14
33. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
= A B C + A B C + A B C
= B C(A + A) + A B C
= B C + A B C
"
A C
B C
Tentativa de agrupamento de 3 células: Não resulta!
Exemplo_2:
40Thursday, April 24, 14
34. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Exemplo_2:
= A B C + A B C + A B C
= B C (A + A
| {z }
=1
) + A B C
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
35. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Exemplo_2:
= A B C + A B C + A B C
= B C (A + A
| {z }
=1
) + A B C
= A B C + A C(B + B
| {z }
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
36. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Exemplo_2:
= A B C + A B C + A B C
= B C (A + A
| {z }
=1
) + A B C
= A B C + A C(B + B
| {z }
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
37. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Exemplo_2:
= A B C + A B C + A B C
= B C (A + A
| {z }
=1
) + A B C
= A B C + A C(B + B
| {z }
=1
)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
38. ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
Exemplo_2:
= A B C + A B C + A B C
= B C + A B C
= C(B + A B)
= B C (A + A
| {z }
=1
) + A B C
= A B C + A C(B + B
| {z }
=1
)
= A B C + A C
= C ( A B + A)
ou
Tentativa de agrupamento de 3 células:
Não resulta (nenhuma simplificação
direta)!
= C (A + B) = C (A + B)
x + x y = x + y
Desenvolvendo...
41Thursday, April 24, 14
39. • Mapa:Ref ABC Y
0 000 0
1 001 1
2 010 1
3 011 1
4 100 1
5 101 1
6 110 1
7 111 0
ABC 0 1
00 1
01 1 1
11 1
10 1 1
A C
B C
A B
Y = A C + B C + A B
Exemplo_2:
43Thursday, April 24, 14
58. Problema:
ABC
Ref ABC Y
0 000 0
1 001 1
2 010 0
3 011 1
4 100 0
5 101 1
6 110 0
7 111 1 Resp.: Y = C
68Thursday, April 24, 14
59. Solução:
ABC
0 1
00 1
01 1
11 1
10 1
Ref ABC Y
0 000 0
1 001 1
2 010 0
3 011 1
4 100 0
5 101 1
6 110 0
7 111 1
Prova:
Y = ¯A ¯BC + ¯ABC + A ¯BC + ABC
Y = ¯AC( ¯B + B) + AC( ¯B + B)
Y = ¯AC + AC
Y = C( ¯A + A)
Y = C
ABC
0 1
00 1
01 1
11 1
10 1
Y = ¯A ¯BC + ¯ABC + A ¯BC + ABC
Y = ¯AC( ¯B + B) + AC( ¯B + B)
Y = ¯AC + AC
Y = C( ¯A + A)
Y = C
Y = C
69Thursday, April 24, 14
60. 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
61. 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
62. 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
ABAB
CD CD
CDCD
71Thursday, April 24, 14
63. 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
ABAB
CD CD
CDCD
71Thursday, April 24, 14
64. 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
65. 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
66. • 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
1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
1
1 1 1
73Thursday, April 24, 14
67. • 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
68. • 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
69. Problema
ABC
Ref ABC 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
70. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
71. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
72. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
Y = ¯C + ¯B
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
73. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
¯A ¯B¯C A ¯BY = + +
Y = ¯C + ¯B
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
74. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
¯A ¯B¯C A ¯BY = + +
Y = ¯C+ ¯B( ¯A + A)
Y = ¯C + ¯B
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
75. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
¯A ¯B¯C A ¯BY = + +
Y = ¯A ¯B ¯C + ¯A ¯BC + ¯AB ¯C + A ¯B ¯C + A ¯BC + AB ¯C
Y = ¯C+ ¯B( ¯A + A)
Y = ¯C + ¯B
Até aqui em 15 Apr
2014
Corrigir algumas
equações em slides
anteriores...
Y = ¯B + ¯C
76Thursday, April 24, 14
76. Solução
Ref ABC 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
ABC
0 1
00 1 1
01 1
11 1
10 1 1
¯A ¯B¯C A ¯BY = + +
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 + ¯B
Até 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