Sum-of-products
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2012.03.01 [Multi-Level Gates] Multi-Level Gate Circuits
개요 Input과 output 사이에 직렬로 연결되는 gate의 최대 개수는 gate의 level의 개수에 따른다. 따라서, sum-of-products 또는 product-of-sums의 형태로 되어있는 function은 곧, 2-level gate circuit로 귀결된다. 일반적으로, gate가 flip-flop output으로 부터 나오는 case에서는 모든 variable과 그의 complement는 circuit input으로 사용할 수 있다. (flip-flop은 이후에 다루게 됨) 이러한 이유 때문에, inverter는 보통 level로 카운트 하지 않는다. 앞으로는 다음의 용어를 사용할 것이다. 1. AND-OR circuit AND gate가 OR gate 다음에 이어지는 2-level..
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2012.02.23 [Karnaugh Map] n-variable
개요 Quine-McCluskey Method가 비교적 Karnaugh map에 비해 variable 수가 많을 때 더 유용하긴 하지만, 여전히 과정이 오래걸리는 것은 사실이다. 특히 term은 별로 없으면서 cover하는 minterm이 많은 경우에는 특히 더 오래걸리는 때가 있다. 이런 경우에는 Karnaugh map을 사용하는 편이 더 좋은데, 그것도 6-variable이 넘어가는 경우에는 사용하기가 어려웠다. 하지만 Karnaugh map을 약간만 발전시키면 이 문제를 해결할 수 있다. 예제 예를들어 6-variable의 function이 있다고 하자. 우리는 이를 4-variable Karnaugh map에 나타낼 생각이다. 어떤 6-variable function이 다음과 같이 정의된다고 하자..
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2012.02.22 [Quine-McCluskey Method] Petrick's Method
개요 Petrick's method는 prime implicant chart로부터 모든 minimum sum-of-products solution을 구하는 방법이다. Variable의 숫자가 많아질 수록 prime implicant의 숫자도 늘어날 뿐 아니라, prime implicant chart 역시 점점 더 복잡해진다. 그러면 minimum solution을 구하기 위해서 많은 시행착오를 겪게 되는데, 좀 더 체계적인 방법으로 minimum solution을 구할 수 있는 것이 Petrick's method라고 할 수 있다. 적용방법 1. prime implicant chart에서 essential prime implicant와 해당 minterm을 제거한다. 2. 각 prime implicant가..
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2012.02.18 [Karnaugh Map] Essential Prime Implicants
정의 Karnaugh map 상의 홀로 떨어진 1이나 1의 묶음들은 function F의 implicant 라고 한다. 한편 prime implicant란 다른 implicant와 더 이상 결합될 수 없는 것들을 말한다. 다음 Karnaugh map을 보면서 예를 살펴보자. abc' 와 ab'c'는 implicant지만, prime implicant는 아니다. ac'와 같이 더 큰 implicant로 합쳐질 수 있기 때문이다. 즉 ac'는 prime implicant라고 할 수 있다. 반면 아래쪽의 a'b'c나 a'cd'는 더 이상 큰 loop로 만들 수 없으므로 prime implicant라고 할 수 있다. 마지막으로 왼쪽 상단의 1은 prime implicant처럼 보일 수 있으나, adjacency..
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2012.02.17 [Karnaugh Map] 4-variable
Location of Minterms on Karnaugh Map Variable이 4개인 경우에는 보통 정사각형 모양으로 Karnaugh Map을 그리기 위해 variable을 두 개씩 나누어 행과 열에 배치한다. 3-variable에서와 같이 여기서도 행과 열을 각각 00, 01, 11, 10으로 배치했다. 그 결과 각 칸의 decimal notation은 위와 같게 된다. 예를 들어 14인 칸에 대해서, 14는 2진수로 1110 으로 표현되므로, A=1, B=1, C=1, D=0 인 칸임을 알 수 있다. 이외에 특기할 만한 사항이 없으므로 곧바로 예제를 살펴보도록 하자. Getting Minimum Expression 다음을 Karnaugh map에 그리고 minimum expression인지 확인..
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2012.02.16 [Karnaugh Map] 2-variable
유용성 지금까지의 simplification 방법은 물론 유용하긴 하지만 일반적으로 적용하기 어려운 것이 사실이다. 좀 더 간단하게 simplify하기 위한 방법 중 하나가 Karnaugh map이다. Variable이 2~5개 정도인 expression이나 equation에 대해서 상당히 유용한 방법이다. 해야할 일은 Karnaugh map을 만들고, 'looping' 과정을 통해서 minimum solution을 얻는 것이다. 그 과정이 몇 줄에 걸쳐서 식을 쓰는 것에 비해 비교적 간단하기 때문에 자주 사용되며, Boolean algebra를 이용해 얻은 식이 minimum solution인지 확인하는데 쓰이기도 한다. 모양 위 그림은 2개의 variable에 대해 Karnaugh map의 틀을 그려..