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<     6. KV-Diagramm     >

Hardware >> Schaltnetze & Schaltwerke


Die DNF liefert zwar ein Ergebnis, jedoch nicht immer das, das am wenigsten Bauteile, also Gatter, verwendet. Hier kommt das Karnaugh-Veitch-Diagramm oder kurz KV-Diagramm ins Spiel. Es dient ebenfalls zur Synthese von Wahrheitstabellen, verbraucht im Ergebnis jedoch (meistens) weniger Bauteile.
Die zur Auswahl stehenden Diagramme sind folgende:

Hierfür sind folgende Schritte notwendig:

  1. Anzahl der Eingangsvariablen (mind. 2, max. 4; zumindest bei uns) herausfinden und passendes KV- Diagramm auswählen (siehe Bild oben)
  2. Die Felder des Diagramms einfach mittels der Funktionstabelle auffüllen
  3. Benachbarte Einsen werden in möglichst großen Vierecken zusammengefasst, dabei gelten jedoch folgende Größen: 1 / 2 / 4 / 8 / 16 / … (am Besten mit unterschiedlichen Farben). Es können auch über den Rand einmal aussenrum hinausgehende Vierecke gebildet werden (im Beispiel unten blau)
  4. Nun muss wieder ein großer Funktionsterm gebildet werden: Jedes Viereck ist dabei ein Teil in der Funktionsgleichung, die einzelnen Teile werden wieder von V verbunden
  5. Genau wie bei der DNF, wird nun noch das Schaltbild zur in (4) gebildeten Funktionsgleichung gezeichnet

Beispiel




Im Beispiel ist zu sehen, dass anstatt der 9 AND-Gatter (also neun Einsen im Output) die die DNF herausgegeben hätte, nur 4 verbraucht werden.
Was im Beispiel passiert: Es gibt vier Eingabesignale, darum muss das größte der drei KV-Diagramme gewählt werden. Nun wird das Diagramm aufgefüllt: Von jeder Zelle aus muss nach außen gegangen werden. Die Buchstaben, auf die getroffen wird, muss man sich merken. Nun schaut man in der Tabelle nach: Die Zeile, nach der gesucht wird, hat bei den Buchstaben, die man sich gemerkt hat eine 1, bei den anderen eine 0. Das Ergebnis dieser Zeile wird in die Zelle geschrieben.
Also, in dem Beispiel wäre die erste Zeile der Tabelle die Zelle rechts unten im Diagramm.
Nun werden nebeneinader liegende Einsen mit Boxen verbunden, wie bei der blauen zu sehen kann man auch einmal über den Rand hinaus gehen.
Der Rest ist oben bereits genügend erklärt.