Pretvorba iz pravilnostne tabele v logično vezje

Kot smo že omenili, praviloma začnemo načrtovanje sistema s pravilnostno tabelo, s pomočjo katere določimo logično funkcijo. Nato logično funkcijo pretvorimo v logični izraz, tega pa v logično vezje. S pomočjo logičnega vezja lahko nato izvajamo logično funkcijo, kot smo si jo zamislili. Celoten postopek pretvorbe si bomo ogledali v nadaljevanju.

Mintermi in makstermi

Za vsako vhodno kombinacijo spremenljivk – to je vsako vhodno vrstico v pravilnostni tabeli – lahko zapišemo minterm (ang. minterm), ki ga označimo z $m_i$ in je določen kot konjunktivna povezava (operator logični IN) vseh vhodnih spremenljivk. V mintermu je spremenljivka negirana, če ima v vhodni kombinaciji vrednost 0 in nenegirana, če ima v vhodni kombinaciji vrednost 1.

Poglejmo si pravilnostno tabelo zadnjega logičnega sistema s pripadajočimi mintermi:

↓ $i$   $A$ $B$ $C$ $minterm$ $izhod$
0 0 0 0 $m_0 = A' \cdot B' \cdot C'$ 0
1 0 0 1 $m_1 = A' \cdot B' \cdot C$ 0
2 0 1 0 $m_2 = A' \cdot B \cdot C'$ 0
3 0 1 1 $m_3 = A' \cdot B \cdot C$ 1
4 1 0 0 $m_4 = A \cdot B' \cdot C'$ 0
5 1 0 1 $m_5 = A \cdot B' \cdot C$ 1
6 1 1 0 $m_6 = A \cdot B \cdot C'$ 1
7 1 1 1 $m_7 = A \cdot B \cdot C$ 1

Za vsako vhodno kombinacijo spremenljivk – to je vsako vhodno vrstico v pravilnostni tabeli – lahko zapišemo maksterm (ang. maxterm), ki ga označimo z $M_j$ in je določen kot disjunktivna povezava (operator logični ALI) vseh vhodnih spremenljivk. V makstermu je spremenljivka negirana, če ima v vhodni kombinaciji vrednost 1 in nenegirana, če ima v vhodni kombinaciji vrednost 0.


Poglejmo si pravilnostno tabelo zadnjega logičnega sistema s pripadajočimi makstermi:

↑ $j$   $A$ $B$ $C$ $maksterm$ $izhod$
7 0 0 0 $M_7 = A + B + C$ 0
6 0 0 1 $M_6 = A + B + C'$ 0
5 0 1 0 $M_5 = A + B' + C$ 0
4 0 1 1 $M_4 = A + B' + C'$ 1
3 1 0 0 $M_3 = A' + B + C$ 0
2 1 0 1 $M_2 = A' + B + C'$ 1
1 1 1 0 $M_1 = A' + B' + C$ 1
0 1 1 1 $M_0 = A' + B' + C'$ 1

Pretvorba iz pravilnostne tabele v logični izraz

Za pretvarjanje pravilnostne tabele v logični izraz imamo na voljo dva načina. Lahko uporabimo disjunktivno normalno obliko – DNO ali pa konjunktivno normalno obliko – KNO. Pri tem velja, da je oblika normalna, če operatorji disjunkcije in konjunkcije nastopajo samo v dveh nivojih.

Pri disjunktivni normalni obliki – DNO vzamemo minterme, pri katerih je rezultat logične funkcije oziroma izhod enak 1. Te minterme nato združimo z operatorjem disjunkcije (logični ALI). V našem primeru bi torej vzeli minterme $m_3$, $m_5$, $m_6$ in $m_7$ ter jih združili z logičnim ALI: $$m_3 + m_5 + m_6 + m_7 = (A' \cdot B \cdot C) + (A \cdot B' \cdot C) + (A \cdot B \cdot C') + (A \cdot B \cdot C)$$

Ker za operator disjunkcije uporabljamo simbol +, za operator konjunkcije pa simbol ·, lahko gornji izraz opišemo kot vsota produktov (ang. sum of products – SOP). Zato v angleščini disjunktivno normalno obliko običajno imenujemo oblika SOP (ang. SOP form), zapišemo pa jo lahko tudi takole: $$\sum m(3, 5, 6, 7)$$