2. Temel Kavramlar
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 2
KARNO HARITALARI
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
Be deikenli Karno Haritalar脹
07.09.2017
3. KARNO HARITALARI
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 3
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Bilindii gibi Karno Haritalar脹 doruluk tablolar脹 gibi
fonksiyonlar脹n ba脹ms脹z deikenlerinin t端m deerleri i巽in
fonksiyonun deerini i巽erir ve Karno kurallar脹
uyguland脹脹nda fonksiyonun minimum deerini
deikenlerin toplamlar脹n脹n 巽arp脹m脹 veya 巽arp脹mlar脹n脹n
toplam脹 eklinde verir.
Bu ekilde elde edilen fonksiyonlar tasarlanan ayn脹 ii
ger巽ekletirir ve daha ekonomik ve kompakt devre
tasar脹m脹na olanak salar. 聴leride g旦receimiz gibi 巽ok
say脹da baka yerlerde de etkin olarak kullan脹l脹rlar.
5 deikene kadar Karno haritalar脹n脹n kullan脹m脹 巽ok kolay
fakat 5 ten 巽ok deiken i巽in kullan脹m zorla脹yor.
07.09.2017
4. 聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 4
F=f(A,B)
聴ki deikenli Karno haritas脹
07.09.2017
5. 聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 5
Durum tablosunda ifade
edilen fonksiyonun Karno
haritas脹na yerletirilmesi ve
minimum fonksiyon ifadesinin
bulunmas脹
07.09.2017
6. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 6
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Doruluk tablosu verilen 端巽 deikenli bir
fonksiyonun Karno haritas脹na yerletirilmesi ve
minimum fonksiyon ifadesinin bulunmas脹
07.09.2017
7. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 7
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Mintermlerin s脹ralanmas脹 yukar脹daki gibi
olacakt脹r. Aksi halde yanl脹 sonu巽 elde edilir.
07.09.2017
8. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 8
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
G旦r端ld端端 gibi her h端cre mintermlerin alt simge
deerleri ile adland脹r脹lm脹t脹r. Bir sonraki ekilde:
F(a, b, c) =m1 + m3 + m5 foksiyonunun Karnoya
ta脹nmas脹 ve minimum fonksiyonun elde edilmesi
g旦r端lmektedir.
1 ler al脹n脹rsa fonksiyon 巽arp脹mlar脹n toplam脹 (SOP),
0 lar al脹n脹rsa fonksiyon toplamlar脹n 巽arp脹m脹 (POS)
eklinde elde edilir.
07.09.2017
9. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 9
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Karnaugh haritas脹
F(a,b,c)=m(1,3,5)
Veya s脹f脹rlar g旦z
旦n端ne al脹n脹rsa
= M(0,2,4,5,7)
F=abc+abc+abc (1lerden) veya
F=(a+b+c)(a+b+c)(a+b+c)(a+b+c)(a+b+c)
(0lardan)
Minimum F=bc+ac= veya
F=c(a+b)
07.09.2017
10. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 10
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Fig. 6.5: arp脹m terimlerinin g旦sterilmesi
07.09.2017
11. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 11
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
f(a,b,c) = abc' + b'c + a'
Fonksiyonunun Karno ile g旦sterilimi ve
minimum ifadesinin bulunmas脹 takip eden
slaytlarda g旦sterilmitir.
07.09.2017
12. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 12
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
f(a,b,c) = abc' + b'c + a'
Fmin=a+bc+bc
07.09.2017
13. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 13
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
巽 deikenli fonksiyonun basitletirilmesi
07.09.2017
14. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 14
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Fmin=T1+T2=ab+c Son derece basit bir ekle d旦n端端yor.
F=m(0,4,5,6,7)=
=abc+abc+abc+abc
abc
=(ab+c)
07.09.2017
15. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 15
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Karno Boole cebrinin teoremlerini de ifade edebilir.
rnek Consensus teoremi (aa脹da verilmi)
XY + X' Z + YZ = XY + X' Z.
07.09.2017
16. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 16
聴ki ve 巽 deikenli Karno Haritalar脹
Karno haritas脹 fonksiyonlar脹n deiik 巽arp脹mlar脹n toplam脹
ifadelerini verebilmektedir Aa脹da; F = m(0, 1,2, 5, 6, 7)
fonksiyonunun iki ayr脹 ifadesi g旦r端lmektedir.
07.09.2017
17. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 17
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
H端cre numaralar脹 mintermlere g旦re yaz脹l脹r.
F(A,B,C,D)
07.09.2017
18. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 18
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
Aa脹daki fonksiyonun Karno haritas脹na
yerletirilmesi bir sonraki slaytta g旦sterilmitir.
H端creler aralar脹nda sadece 1 tane fark olacak
ekilde numaraland脹r脹lmaktad脹r. Aksi halde
yanl脹 sonu巽 elde edilir.
f(a,b,c,d) = acd + a'b + d'
07.09.2017
19. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 19
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
F= acd + ab + d
07.09.2017
20. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 20
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
rnek:
Aa脹daki iki fonksiyonu Karno haritas脹 kullanarak
basitletirelim.
F1(a,b,c,d)=m(1,3,4,5,10,12,13)
F2(a,b,c,d)=m(0,2,3,5,6,7,8,10,11,14,15).
Bu fonksiyonlar脹n Karno haritalar脹na ta脹nm脹
ekilleri bir sonraki slaytta verilmitir.
07.09.2017
21. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 21
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
D旦rt deikenli fonksiyonlar脹n basitletirilmesi
07.09.2017
22. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 22
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
Basitletirilmi fonksiyonlar aa脹da verildii gibi elde
edilir:
F1(a,b,c,d)=bc+abd+abcd
F2(a,b,c,d)=c+bd+abd
Minimize edilmeden F1 7 terim ve 28 literalden olutuu
halde minimize edilmi F1 3 terim ve 9 literalden
olumaktad脹r.
Ayn脹 ekilde minimize edilmeden F2 11 terim ve 44
literalden olutuu halde minimize edilmi F2 3 terim ve
6 literalden olumaktad脹r.
Karno haritalar脹n脹n 旦nemi bu 旦rnekten a巽脹k巽a
g旦r端lmektedir.
07.09.2017
23. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 23
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
Fonksiyonlarda dont care (farketmez) terimler olmas脹 durumu
07.09.2017
24. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 24
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
Fonksiyonun minimum toplamlar脹n 巽arp脹m脹n脹 Karno
haritas脹nda kolayca bulabiliriz. Bunun i巽in fonksiyonun 0
lar脹n脹 kullanarak fonksiyonun deili bulunur ve daha
sonra DeMorgan teoremi gereince deilin deili al脹narak
Toplamlar脹n 巽arp脹m脹 bulunur.
rnek: Aa脹daki fonksiyonu toplamlar脹n 巽arp脹m eklinde
yaz脹n脹z.
f = x'z' + wyz + wy'z' + xy
Bu fonksiyonun karnoya ta脹nm脹 hali bir sonraki slaytta
g旦r端lmektedir. 0 lar kullan脹larak f bulunur:
f' = y'z + wxz' + w'xy
Sonra bu ifadenin deilinden istenen sonu巽 bulunur.
f= (y + z')(w' + x' + z)(w + x' + y')
07.09.2017
26. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 26
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
RNEK 1
6-3-1-1 BCD kodu digitleri i巽in hatal脹 girileri
belirleyen devre tasarlay脹n脹z. Ge巽erli olmayan kod
kombinasyonlar i巽in F=1, doru kodlar i巽in F=0
olduunu var say脹n. (4 tane giri deikeni olacakt脹r.
(A, B, C, D) . Ge巽erli olmayan 6-3-1-1 kod
kombinasyonlar脹 tablo halinde aa脹da verilmitir.
a) F nin minterm ve maxtermlerini bulunuz of
b) F nin minimum ifadesini bulunuz
c) F yi veren devreyi kurunuz
07.09.2017
29. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 29
D旦rt deikenli Karno Haritalar脹
rnek 2: N1 ve N2 toplama devresi
(N3=N1+N2)
A B
C D
X Y Z
X: carry Y Z: sum
X, Y ve Z nin mimimum
ifadelerini bulunuz ve sonu巽
devreyi ger巽ekletiriniz.
4 deiken 24 =16
kombinasyon
+
07.09.2017
34. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 34
3 boyutlu tablo kullan脹lacak. 5 deikenler A, B, C, D, ve
E olsun.
B, C, D, ve E normal iki boyutlu 4 l端 Karno haritas脹nda
g旦sterilir ve her bir h端cre diyagonalden ikiye b旦l端n端r.
st k脹s脹m A=1 deerine ve Alt k脹s脹m da A=0 deerine
verilir. Alt 端巽genler 0 dan 15 e ve alt 端巽genler 16 dan 31
ye numaraland脹r脹l脹r ve komu 端巽genler grupland脹r脹larak
fonksiyonun minimumu bulunur.
Bundan sonraki slaytlarda bir 旦rnek 端zerinden detayl脹
a巽脹klama verilecektir.
07.09.2017
35. Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 35
Be deikenli Karno Haritalar脹
F(A, B, C, D, E) = m(0,1,4,5,13,15,20,21,22,23,24,26,28,30,31)
rnek 1:
Aa脹da verilen 5 deikenli fonksiyonun
minimimum ifadesini Karno haritas脹 kullanarak
bulunuz.
Bir sonraki slaytta komu h端crelerin durumlar脹
verilmektedir. ok dikkat edilmesi gereken bir
konu.
07.09.2017
36. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 36
Komu cell ler
(h端creler)
07.09.2017
37. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 3707.09.2017
38. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 38
Minimum Fonksiyon
F=ABD+ABE+ACD+ABCE+ABC
P1 P2 P3 P4
Veya
F=ABD+ABE+ACD+ABCE+BCD
P1 P2 P3 P4
07.09.2017
39. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 39
RNEK 2
m16 n脹n etraf脹 P1. m3 端n etraf脹 P2. m8 in etraf脹 P3. m14 ile
m15, P4 . Baka prime implikant yok. Kalan 1 ler iki ayr脹
terim olarak al脹n脹r ve P5 ya (1-9-17-25) veya (17-19-25-27).
Sonu巽 aa脹daki gibi olur:
Minimum Fonksiyon
F=BCD+BCE+ACD+ABCD+ABDE+CDE
P1 P2 P3 P4 P5
veya
F=BCD+BCE+ACD+ABCD+ABDE+ACE
07.09.2017
40. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 4007.09.2017
41. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 41
5 DE聴KENL聴 KARNO HAR聴TASININ D聴ER
B聴R EKL聴
Veitch diagram.
A=0 VE A=1 AYRI 聴K聴 D聴YAGRAM HAL聴NDE
DZENLEN聴R
(B聴R SONRAK聴 SLAYT)
07.09.2017
42. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 42
ekil 6-28: Be deikenli Karno haritas脹n脹n dier bir versiyonu
07.09.2017
43. Be deikenli Karno Haritalar脹
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 4307.09.2017
44. Kaynak巽a
Mehmet Akbaba, Mant脹k Devreleri Notlar脹
H端seyin EK聴Z, Mant脹k Devreleri, Deiim Yay脹nlar脹, 4.
Bask脹, 2005
Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals, Prentice-Hall
Inc. New Jersey, 2006
M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, Digital Design,
Prentice-Hall, Inc.,New Jersey, 1997
Mant脹k Devreleri Prof. Dr. Mehmet Akbaba 4407.09.2017