MAPA DE KARNAUGH - docente.ifsc.edu.br · Mapa de Karnaugh (Mapa K) 7 Mapa K de Três Variáveis 1...

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Prof. Jeferson Fraytag

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL

MAPA DE KARNAUGH(Unidade 3)

Prof. Jeferson Fraytag

1

Prof. Jeferson Fraytag

MAPA DE KARNAUGH(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

2

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

3

Alternativa para simplificar (OTIMIZAR) o circuito lógico equivalente;

O Mapa K é obtido a partir da Tabela Verdade e resulta na expressão lógica.

TABELA VERDADE

MAPA K EXPRESSÃO OTIMIZADA

Mapa K somente apresentará a expressão mais otimizada quando

for usado corretamente

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

4

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 0

Mapa K de Três Variáveis

B.CA

0

1

00 01 10 11

Teoria da Distância de Hamming: Analisando linha por linha, a diferença de cada entrada

deve ser apenas 1, garantindo a otimização!!

Trocar de posição

A quantidade de quadrados do Mapa K é igual a quantidade de linhas da Tabela Verdade

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

5

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 0

Mapa K de Três Variáveis

1 1

B.CA

0

1

00

1

1

01 11 10

Preencher o Mapa K conforme as linhas da Tabela Verdade com o bit “1”

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

6

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 0

Mapa K de Três Variáveis

1 1

B.CA

0

1

00

1

1

01 11 10

Verificar os agrupamentos (16, 8, 4, 2 ou 1) lado a lado com bit “1”. Quanto maior o

agrupamento, maior a simplificação

Combinações na VERTICAL ou HORIZONTAL

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

7

Mapa K de Três Variáveis

1 1

B.CA

0

1

00

1

1

01 11 10

ENTRADAS QUE NÃO MUDAM → São ditas entradas fortes, que influenciam na lógica.

ENTRADAS QUE MUDAM → São ditas entradas fracas, que não influenciam na lógica.

A.B B.CS = (A.B) (B.C)

Solução final já simplificada:

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Mapa de Karnaugh (Mapa K)

8

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1

Exemplo:

1 1

B.CA

0

1

00

1

11

01 11 10

A.BA.B

B.C

S = (A.B) (B.C) (A.B)

Possibilidade 1:

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

9

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1

Exemplo:

1 1

B.CA

0

1

00

1

11

01 11 10

A.BA.B

A.C

S = (A.B) (A.C) (A.B)

Possibilidade 2:

Prof. Jeferson Fraytag

EXERCÍCIOS 1(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

10

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Mapa de Karnaugh (Mapa K)

11

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Exercício 1: Aplicando o Mapa K, obtenha a expressão lógica simplificada.

11

B.CA

0

1

00

11

01 11 10

S = (A.B) (A.B)

A.B A.B

Possibilidade 1:

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Mapa de Karnaugh (Mapa K)

12

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Exercício 1: Aplicando o Mapa K, obtenha a expressão lógica simplificada.

11

B.CA

0

1

00

11

01 11 10

S = (A.B) (A.C) (A.B)

A.B A.B

A.C

Possibilidade 2:

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

13

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Exercício 1: Aplicando o Mapa K, obtenha a expressão lógica simplificada.

11

B.CA

0

1

00

11

01 11 10

A

Possibilidade 3:

S = A

Prof. Jeferson Fraytag

EXERCÍCIOS 2(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

14

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

15

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

Exercício 2: Aplicando o Mapa K, obtenha a expressão lógica simplificada.

11

B.CA

0

1

00

1

01 11 10

S = (A.B) (A.B.C)

A.B.CA.B

Possibilidade 1:

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

16

Entradas Saída

A B C S

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

Exercício 2: Aplicando o Mapa K, obtenha a expressão lógica simplificada.

11

B.CA

0

1

00

1

01 11 10

S = (A.B) (A.C)

A.C

A.B

Possibilidade 2:

Prof. Jeferson Fraytag

EXERCÍCIOS 3(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

17

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Mapa de Karnaugh (Mapa K)

18

Entradas Saída

A B S

0 0 0

0 1 0

1 0 1

1 1 1

Exercício 3: Aplicando o Mapa K de duas variáveis, obtenha a expressão lógica.

11

BA

0

1

0 1

S = A

A

1

BA

0

1

0 1

S = A.B

Entradas Saída

A B S

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 0

Prof. Jeferson Fraytag

EXERCÍCIOS 4(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

19

Prof. Jeferson Fraytag

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

20

A B C D S0 0 0 0 0

0 0 0 1 0

0 0 1 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 0

0 1 0 1 1

0 1 1 0 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 0 0

1 0 1 1 1

1 1 0 0 0

1 1 0 1 0

1 1 1 0 0

1 1 1 1 1

1

C.DA.B

00

01

00

1

1

01 11 10

1

1

11

10

Preencher o Mapa K conforme as linhas da Tabela Verdade com o bit “1”

Prof. Jeferson Fraytag21

1

C.DA.B

00

01

00

1

1

01 11 10

1

1

11

10

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

A.C.D

S = (A.B.C.D)+(A.C.D)+(A.C.D)

A.C.D

A.B.C.D

Prof. Jeferson Fraytag

EXERCÍCIOS 5(Tabela Verdade → Expressão Booleana)

22

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Mapa de Karnaugh (Mapa K)

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A B C D S0 0 0 0 1

0 0 0 1 0

0 0 1 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 0

0 1 1 1 0

1 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 0 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 0

1 1 1 1 1

1

C.DA.B

00

01

00

1

01 11 10

1 111

10

Preencher o Mapa K conforme as linhas da Tabela Verdade com o bit “1”

Prof. Jeferson Fraytag24

1

C.DA.B

00

01

00

1

01 11 10

1 111

10

Mapa de Karnaugh (Mapa K)

A.B.D

S = (A.B.D)+(A.B.D)

A.B.D

Prof. Jeferson Fraytag25

EXERCÍCIO COMPLEMENTAR

Considerando os exercícios anteriores, monte o circuito lógico equivalente emum software de sua escolha (Logic Circuit). Feito isso, verifique se a expressãoobtida pelo Mapa K realmente corresponde ao comportamento expresso pelaTabela Verdade de cada exercício.

Para um mesmo exercício, utilize diferentes formas de agrupamentos. Cadatipo de agrupamento resultará em um circuito lógico específico. Simule cadauma deles e verifique se os mesmos possuem um comportamento idêntico.

Prof. Jeferson Fraytag

Até a Próxima Aula!!

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