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哈佛圖方法

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哈佛圖邏輯方程化簡方法[1][2] 開發的目的是為了解決在計算機硬體和開關電路發展的早期自動化邏輯方程化簡過程的需求。計算機電路的大規模生產需要比使用 布林邏輯韋恩圖 等手動方法可以合理處理的變數更多。為了最小化邏輯電路,從而減少使用真空管作為開關的邏輯閘數量,因為它們的成本相對較高,並且熱發射過多,需要使用邏輯方程化簡的自動化方法。

哈佛圖邏輯方程化簡方法能夠將具有五個或更多變數的二進位制邏輯方程化簡為最小形式。隨著變數數量的增加,最小化邏輯方程所需的運算次數呈指數級增長,這限制了手工執行邏輯方程化簡的實際操作。哈佛圖方法的開發是為了解決這個問題,它使用了一種計算機化方法來自動化化簡過程。該方法是計算機能夠協助設計自身電路的首批例項之一。該方法的應用僅受其執行的計算機(或計算機網路)的邏輯速度和大小的限制。一種基於哈佛圖方法的方法已被開發用於將多值邏輯方程化簡為最小形式。


邏輯方程化簡、簡化或最小化

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(注意,此圖表使用大寫字母表示“真”的邏輯狀態,使用小寫字母表示“假”的邏輯狀態)

讓我們簡化以下方程

f = ABc + ABC + aBC + aBc + AbC


哈佛圖(樣式 1)

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哈佛圖(樣式 2)

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哈佛圖
1 2 3 4 5 6 7
A B C AB AC BC ABC
a b c ab ac bc abc 第 1 行
a b C ab aC bC abC 第 2 行
a B c aB ac Bc aBc 第 3 行
a B C aB aC BC aBC 第 4 行
A b c Ab Ac bc Abc 第 5 行
A b C Ab AC bC AbC 第 6 行
A B c AB Ac Bc ABc 第 7 行
A B C AB AC BC ABC 第 8 行

化簡步驟

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  1. 在所有未包含在要簡化的表示式中的項的行上畫一條線(第 1、2 和 5 行)。
  2. 從左列(第 1 列)開始,劃掉在步驟 1 中劃掉的所有項。(a 在第 1 和 2 行中被劃掉,A 在第 5 行中被劃掉;因此,在本例中,左列中的所有項都被劃掉了。)
  3. 在第 2 列中,只有 b(小寫)被消除。將所有 B 圈起來,以便在最終答案中容易識別。
  4. 向右移動,在所有包含 B 的行中劃掉所有包含 B 的項。例如,在第 4 行中,項 AB、BC 和 aBC 被劃掉了。
  5. 繼續第 3 行和第 4 行。
  6. 在第 5 列中,項 AC 沒有被劃掉,因此必須將其圈起來。
  7. 向右移動到包含 AC 的行中,劃掉所有其他包含 AC 的項。
  8. 現在,第 6 列和第 7 列(BC 列和 ABC 列)中的所有項都被劃掉了,過程結束。只剩下 B 和 AC。
  • 因此,答案是:f = B + AC

另請參閱

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有關邏輯中使用的符號的解釋,請參見 邏輯符號表

註釋和參考文獻

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  1. *Hunter, William L. [10-1975]. 第 4 章,“邏輯定律,布林方程簡化 - 哈佛圖”。數字/邏輯電子手冊(英文),第 112-113 頁,賓夕法尼亞州藍嶺峰 17214:Tab Books / 第 774 號,1975 年。 ISBN 0-8306-5774-6ISBN 0-8306-4774-0
  2. 從維基百科的原始位置 哈佛圖邏輯方程化簡方法 移動到華夏公益教科書,由“作者請求,無其他人提供實質性貢獻”。

外部資源

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華夏公益教科書