Karno xaritasi yordamida mantiqiy ifodalarni minimallashtirish prinspilar

1-Mustaqil ish
Mavzu: “Karno xaritasi yordamida mantiqiy ifodalarni minimallashtirish prinspilar”

Bajardi: Yusupova Durdona
Guruh: 01-22
Tekshirdi:
Toshkent 2021
Reja:

• 
  Asosiy qism.
  
• 
  Ish maqsadi
  
• 
  Asosiy ta’riflar
  
• 
  Karno kartalari
  
• 
  MAF va DNSH
  
• 
  Dastlabki ma’lumotlar
  
• 
  Qo’llanilgan adabiyotlar
  
• 
  Xulosa
  

Ishdan maqsad: Karno kartadan foydalanib, mantiqiy ifodalarni optimallash (minimallash). Mantiqiy elementlardan foydalanib, NI Multism dasturiy muhitida mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish.

Raqamli texnikada ikkita holatga ega bo‘lgan, nol va bir yoki “rost” va “yolg‘on” so‘zlari bilan ifodala nadigan sxemalar qo‘llaniladi. Biror sonlarni qayta ishlash yoki eslab qolish talab qilinsa, ular bir va nollarning ma'lum kombinasiyasi ko‘rinishida ifodalanadi. U holda raqamli qurilmalar ishini ta'riflash uchun maxsus matematik apparat lozim bo‘ladi. Bunday matematik apparat Bul algebrasi yoki Bul – mantiqi deb ataladi. Uni irland olimi D. Bul ishlab chiqqan.
Umumiy holda, mantiqiy ifodalar har biri 0 yoki 1 qiymat oluvchi х₁, х₂, х₃, … х_n mantiqiy o‘zgaruvchilar (argumentlar)ning funktiyasi hisoblanadi. Agar mantiqiy o‘zgaruvchilar soni n bo‘lsa, u holda 0 va 1 lar yordamida 2n ta kombinatsiya hosil qilish mumkin. Masalan, n=1 bo‘lsa: x=0 va x=1; n=2 bo‘lsa: х₁, х₂ =00,01,10,11 bo‘ladi.
Har bir o‘zgaruvchilar majmui uchun u 0 yoki 1 qiymat olishi mumkin. Shuning uchun n ta o‘zgaruvchini turli mantiqiy funksiyalarga o‘zgartirish mumkin, masalan, n=2 bo‘lsa 16, n=3 bo‘lsa 256, n=4 bo‘lsa 65536 funksiya. Bul algebrasi yordamida mantiqiy sxemalarni tuzishda zarur sodda sxemalar sonini minimallash mumkin. Lekin, bul algebrasini yaxshi bilgan holdagina bunday natijalarga erishi mumkin. Optimallash (minimallash)ning boshqa grafik usuli - Karno kartalarini qo‘llashga asoslangan bo‘lib, bu usul algebraik usuldan ancha sodda hisoblanadi. Kirishlar soni to‘rtdan ortiq bo‘lmagan sxemalarni Karno kartalari yordamida minimallash eng yaxshi usul hisoblanadi. Bu usul mantiqiy ifodalarni haqiqiylik jadvallari yordamida aniqlashga ham imkon beradi.
Karno kartalarini qo‘llash materialni ixcham va qulay ifolanishini ta’minlaydi. Karno kartalari haqiqiylik jadvaliga yaqin bo‘lib, ikkita o‘q bo‘ylab joylashgan o‘zgaruvchilardan tashkil topadi. O‘zgaruvchilar shunday joylashishi kerakki, har bir kvadrantdan keyingisiga o‘tganda, faqat bir kirishning holati o‘zgarsin. Ikkita (a-rasm), uchta (b-rasm), va to‘rtta (v-rasm), mantiqiy o‘zgaruvchili funksiyalar uchun Karno kartalari keltirilgan. Ikkita o‘zgaruvchi uchun 2²=4 kombinatsiya hosil bo‘ladi, shuning uchun karta 4 katakdan tashkil topadi. Uchta o‘zgaruvchi uchun 2³ =8 kombinatsiya hosil bo‘ladi, shuning uchun karta 8 katakdan takshil topadi va h.z.
Kartalardan ko‘rinib turibdiki, har bir katakga mantiqiy o‘zgaruvchilar
majmui yozilgan bo‘lib, katak raqami ustun va qatorlar kesishmasidan aniqlanadi. Shu sababli haqiqiylik jadvali yordamida berilgan funksiyalarni Karno kartalari orqali ifodalash qulay. Ba’zi mantiqiy funksiyalarni Karno kartalari yordamida grafik ifodalash 2-rasmda keltirilgan. O‘zgaruvchilar soni K=8÷9 gacha bo‘lgan funksiyalarni ifodalashga imkon beradigan maxsus usullar mavjud. Lekin Karno kartalari har doim ham yaxshi minimallashga olib kelmaydi.


Ikkita (a), uchta (b) va to’rtta (v) o’zgaruvchili funksiyalar uchun mintermlari joylashgan Karno kartalari



Ikkilik sanoq sistemasidagi qiymati:
426₁₀ = 0000 0001 1010 1010₂
Holat jadvali:

x3	x2	x1	x0	y
0	0	0	0	0
0	0	0	1	1
0	0	1	0	0
0	0	1	1	1
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	0
0	1	1	1	1
1	0	0	0	1
1	0	0	1	0
1	0	1	0	0
1	0	1	1	0
1	1	0	0	0
1	1	0	1	0
1	1	1	0	0
1	1	1	1	0

Karno kartasi:

	x1x0
x3x2		00	01	11	10
	00	0	1	1	0
	01	0	1	1	0
	11	0	0	0	0
	10	1	0	0	0

Mantiqiy Algebraik Funksiyasi:
y_MAF =


Dizyunktiv Normal Shakli:
y_DNSH =




Xulosa
Bu mustaqil ishni bajarish davomida men, Karno kartadan foydalanib, mantiqiy ifodalarni optimallash ya’ni minimallashni o’rgandim. Mantiqiy elementlardan foydalanib, NI Multism dasturiy muhitida mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishtirdim. Mantiqiy ifodalarni bul algebrasi yordamida ham ixshamlashtirish, soddalashtirish mumkin. Lekin Karno kartalari bu masalaga vizual yechim bo’lgani uchun ancha qulay hisoblanar ekan. Kirishlar soni to‘rtdan ortiq bo‘lmagan sxemalarni Karno kartalari yordamida minimallash eng yaxshi usul hisoblanadi. Bu usul mantiqiy ifodalarni rostlik jadvallari yordamida aniqlashga ham imkon berar ekan. Mantiqiy sxemalarni soddalashtirish avvalo iqtisodiy tomondan, boshqa tomondan sxema ustida ish olib boradigan muxandis uchun ham ancha qulaylik keltiradi.



Foydalanilgan adabiyot va internet saytlar

• 
  https://en.wikipedia.org/wiki/Karnaugh_map
  
• 
  X.K.Aripov, A.M. Abdullayev, N.B. Alimova, X.X. Bustanov, Sh.T. Toshmatov. Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish. Darslik. –T.: «Aloqachi », 2017, 396 bet.
  
• 
  Fraiden_Dzh. Handbook of “Modem sensors”, Sovremennbie datchiki. 2004, New-York,470 p.
  
• 
  Vingron, Shimon Peter (2004) [2003-11-05]. "Karnaugh Maps". Switching Theory: Insight Through Predicate Logic. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag. pp. 57–76. ISBN 3-540-40343-4.
  
• 
  Maxfield, Clive "Max" (2006-11-29). "Reed-Muller Logic". Logic 101. EE Times. Part 3. Archived from the original on 2017-04-19. Retrieved 2017-04-19.
  
• 
  Cavanagh, Joseph (2008). Computer Arithmetic and Verilog HDL Fundamentals (1 ed.). CRC Press.
  
• 
  Kohavi, Zvi; Jha, Niraj K. (2009). Switching and Finite Automata Theory (3 ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-85748-2.