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Mapas de Karnaugh Método de Mapa de Karnaugh ▪ Também chamado de mapa K, é um método gráfico para simplificar equações lógicas ou converter tabelas-verdade do circuito lógico correspondente. ▪ Teoricamente, pode ser usado para qualquer número de variáveis de entradas, porém sua utilidade prática é limitada a cinco ou seis variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 2 Os valores da tabela-verdade são colocados no mapa K. O mostrado aqui é de duas variáveis. Prof a : Virgínia Baroncini 3 Mapa de Karnaugh com 3 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 4 Mapa de Karnaugh com 3 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 5 Mapa de Karnaugh com 3 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 6 Mapa de Karnaugh com 3 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 7 Exemplo de Simplificação usando o Mapa de Karnaugh Prof a : Virgínia Baroncini 8 Exercício de Simplificação usando o Mapa de Karnaugh Prof a : Virgínia Baroncini 9 Mapa de Karnaugh com 4 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 10 Mapa de Karnaugh com 4 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 11 Mapa de Karnaugh com 4 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 12 Método de Mapa de Karnaugh • Células adjacentes diferem em apenas uma variável, tanto na horizontal quanto na vertical. • Uma expressão SOP pode ser obtida combinando todos os quadrados que contêm 1. Prof a : Virgínia Baroncini 13 Método de Mapa de Karnaugh • Agrupando-se 1s em adjacentes de dois, quatro ou oito quadros têm-se uma maior simplificação. Prof a : Virgínia Baroncini 14 Método de Mapa de Karnaugh Prof a : Virgínia Baroncini 15 Grupo de quatro (Quarteto) Grupo de oito (Octeto) Passos para uso do Mapa de Karnaugh Simplificando uma expressão booleana, usando mapa de K: • Construção do mapa K, com os 1s como indicado na tabela-verdade. • Agrupamento dos 1s que não são adjacentes a quaisquer outros 1s (1s isolados). • Agrupamento dos 1s que estão em pares. • Agrupamento dos 1s em octetos, mesmo que já tenham sido agrupados. • Agrupamento dos quartetos com um ou mais 1s e que ainda não estejam em grupos. • Agrupamento de quaisquer pares necessários para incluir 1s ainda não agrupado. • Formação da soma OR dos termos gerados por cada grupo. Prof a : Virgínia Baroncini 16 Quando uma variável aparece na forma complementada e não complementada dentro de um grupo é eliminada da expressão. Variáveis que são as mesmas para todos os quadrados do grupo devem aparecer na expressão final. Mapa de Karnaugh com 5 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 17 Mapa de Karnaugh com 5 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 18 Mapa de Karnaugh com 5 variáveis Prof a : Virgínia Baroncini 19 Exercício de Simplificação usando o Mapa de Karnaugh Prof a : Virgínia Baroncini 20 Condições Irrelevantes (Don´t Care) • Alguns circuitos lógicos podem ser projetados de forma que existam certas condições de entrada para as quais não existem níveis de saída especificados, normalmente porque essas condições de entrada nunca ocorrerão. • Nesse caso, a saída não é especificada nem com 0 nem com 1. Em vez de níveis, um X é mostrado para essas condições. Prof a : Virgínia Baroncini 21 O X representa a condição de irrelevância Exercícios: Determine a expressão mínima para o mapas de K mostrado abaixo Prof a : Virgínia Baroncini 22 Exercício: Projete um circuito lógico que controla uma porta de elevador em um prédio de três andares. O circuito tem quatro entradas. M é o sinal lógico que indica quando o elevador está se movendo (M=1) ou parado (M=0). F1, F2 e F3 são os sinais indicadores dos andares que são normalmente nível BAIXO, passando para nível ALTO, apenas quando o elevador estiver posicionado em um determinado andar. Ex.: Quando o elevador estiver no segundo andar, F2=1 e F1=F3=0. A saída do circuito é o sinal ABRIR que normalmente é nível BAIXO e vai para ALTO quando a porta do elevador estiver aberta Prof a : Virgínia Baroncini 23 Solução: Prof a : Virgínia Baroncini 24 Exercício: Projete um circuito lógico que transforme o código de Gray (4 bits) para um sistema binário comum (4 bits). Prof a : Virgínia Baroncini 25 Exercício: A figura mostra um contador BCD que gera uma saída de quatro bits representando o código BCD para o número de pulsos que é aplicado na entrada do contador. Por exemplo, após a ocorrência de quatro pulsos, as saídas do contador serão DCBA=01002 = 410. o contador retorno a para 0000 no décimo pulso, começando a contagem novamente . Em outras palavras , as saídas DCBA nunca representarão um número maior que 10012 = 910. Projete um circuito que gere uma saída sempre que o contador estiver nas contagens 2,3,9. Use o mapa de K e aproveite as condições de irrelevância Prof a : Virgínia Baroncini 26 Exercício: Construir o projeto de um decodificador BCD para display de 7 segmentos. Prof a : Virgínia Baroncini 27 Para efetuar o projeto desse decodificador, devemos verificar em cada caracter os segmentos que devem ser acessos e atribuir o nível 1, em função da respectiva entrada o código binário.