IMPLEMANTATION  OF 
BOOLEAN  FUNCTION
F = A’BC’ + A’BC
+ ABC’[Sum Of Product (SOP)]
| 
A | 
B | 
C | 
F | 
| 
0 | 
0 | 
0 | 
0 | 
| 
0 | 
0 | 
1 | 
0 | 
| 
0 | 
1 | 
0 | 
1 | 
| 
0 | 
1 | 
1 | 
1 | 
| 
1 | 
0 | 
0 | 
0 | 
| 
1 | 
0 | 
1 | 
0 | 
| 
1 | 
1 | 
0 | 
1 | 
| 
1 | 
1 | 
1 | 
0 | 
Table 1
Boolean function of three
variables
SOP Implementation of  Table 1
The  SOP 
form  expresses  that 
the  output  is 
1  if  any  of  the 
input  combinations  that 
produce  1  is 
true.  The  output  
is  1  if 
none  of  the 
input  combinations  that 
produce  0  is 
true.
F = (A’B’C’)’ •
(A’B’C)’ • (AB’C)’ • (A’B’C’)
By  using 
generalization  of  DeMorgan’s 
Theorem,
(
X • Y • Z )’ =  X’ + Y’ + Z’
F  = ( A’’ + B’’ + C’’ ) • ( A’’ + B’’ + C’ ) • (
A’ + B’’ + C’’ ) • ( A’ + B’’ +C’ ) • ( A’ + B’ + C’ )
= ( A + B + C )
• ( A + B + C’) • ( A’ + B + C ) • ( A’ + B + C’ ) • ( A’ + B’ +C’ )
[Product  Of 
Sum(POS)]
POS  Implementation  of 
Table 1
For  clarity, 
NOT  gates are not  shown. 
Rather, it is  assumed  that each 
input  signal  and 
its  complement are
available.  This  simplified 
the  logic  diagram 
and  makes  the inputs 
to the  gated are  more 
readily  apparent.
Boolean  function 
can  be  realized 
in either  SOP  or 
POS  form.  At this 
point,  it  would  
depend  on  whether 
the  truth  table 
contains  more  1s 
or  0s  for the 
output  functions.  SOP 
has  one  term 
for  each  1,  and
the  POS 
has  one  term 
for  each  0. 
However,  there  are 
other  considerations:
→  It  is 
generally  possible  to 
derive  a  simpler 
Boolean  expression  from 
the  truth  table 
than  either  SOP 
or  POS.
→  It  may 
preferable  to  implement 
the  function  with 
a  single  gate 
type (NAND  or  NOR).
NgSweeYan
The 
significant  of  the 
first  point  is 
that,  with  a 
simpler  Boolean  expression, 
fewer  gates  will be 
needed  to  implement 
the  function.  Two 
methods  can  be 
used  to  achive 
simplification.
      
I.            - Algebraic 
Simplification
   
II.            - Karnaugh  Maps
     
I.           
Algebraic 
Simplification
This 
involve  the  application 
of  identities  to  reduce  Boolean 
expression  to one  with 
fewer  elements.
Identities of 
Boolean  Algebra
| 
Basic  Postulates | ||
| 
A
  • B  = B • A | 
A
  + B = B + A | 
Commutative  law | 
| 
A
  • ( B + C ) = ( A • B ) + ( A • C ) | 
A
  + ( B • C ) = ( A + B ) • ( A + C ) | 
Distributive  law | 
| 
1
  • A = A | 
0
  + A  = A | 
Identity  elements | 
| 
A
  • A’ =0 | 
A
  + A’ = 1 | 
Inverse  elements | 
| 
Other  identities | ||
| 
0
  •  A = A | 
1
  + A = 1 | |
| 
A
  • A = A | 
A
  + A = A | |
| 
A
  • ( B • C ) = ( A • B ) • C | 
A
  + ( B + C ) = ( A + B ) + C | 
Associative  law | 
| 
(
  A • B )’ = A’ + B’ | 
(
  A + B )’ = A’ • B’ | 
DeMorgan’s  Theorem | 
Simplified 
Implementation  of  Table 1 
Boolean function of  three
variables
      I.           
Karnaugh  Maps
A  convenient 
way  of  representing 
a  Boolean  function 
of  a  small  number  (up 
to  four  to 
six)  of  variables. 
The  maps  is  an  array 
of  2n  squares, 
representing  the  possible 
combinations  of  values 
of  n  binary 
variables.  It  is 
convenient  for  later 
purposes  to  list 
the  combinations  in  the  order 
00,  01,  11, 
10.  Because  the 
squares  corresponding  to 
the  combination  are 
used  to  be 
recording  information,  the 
combinations  are  customarily 
written  above  the 
squares.  For  three 
variables,  the  representation  is 
an  arrangement  of 
eight  squares.  For 
four  variables,  sixteen 
squares  are  needed. 
Each  square  corresponds 
to  a  unique 
product  in  the 
SOP  form,  with 
a  1  value 
corresponding  to  the 
NOT  of  that  variable.  Given 
the  truth  table 
of  a  Boolean 
function,  it  is 
an  easy  matter 
to  construct  the 
map.  For  each 
combination  of  values 
of  variables  that 
produce  a  result 
of  1  in 
the  truth  table, 
fill  in  the 
corresponding  square  of 
the  map  with 1.
Once  the 
map  of  a 
function  is  created, 
we  can  often 
write  a  simple 
algebraic  expression  for 
it  by  noting 
the  arrangement  of 
the  1s  on 
the  maps.  The 
principle  is  as 
follows :  Any  two 
squares  that  are 
adjacent  differ  in 
only  one  of 
the  variables.  If 
two  adjacent  squares 
but  have  entry 
of  one,  then 
the  corresponding  product 
terms  differ  in 
only  one  variable.
Example:   In 
figure2.            The  use  of  
Karnaugh  map   (a),the 
two  adjacent  squares 
correspond  to  the 
two  terms A’BC’D  and   A’BCD.  Thus, 
the  function  expressed 
is:
A’BC’D  +  A’BCD 
=  A’BD
Rules  Of 
Simplification:
a)                 
Among  the 
marked  squares  (Squares 
with  a 1),  find 
those  that  belong 
to  a  unique 
largest  block  of 
ether  1,  2,  4,  or 
8  and  circles 
those  blocks.
b)                 
Select  additional 
blocks  of  marked 
squares  that  are 
as  large  as 
possible  and  as 
few  in  number 
as  possible,  but 
include  every  marked 
square  at  least 
once.  The  results 
may  not  be 
unique  in  some 
cases.  For  example, 
if  a  marked 
square  combines  with 
exactly  two  others 
squares,  and  there 
is  no  fourth 
marked  square  to  complete  a 
larger  group,  then 
there  is  a 
choice  to  be 
made  as  two  groupings  to 
choose.  When  you 
are  circling  groups, 
you  are  allowed 
to  use  the 
same  1  more 
than  once.
c)                 
Continue  to 
draw  loops  around 
single  marked  squares, 
or  pairs  of 
adjacent  marked  squares, 
or  groups  of 
four,  eight,  etc. 
in  such  a 
way  that  every 
marked  square  belongs 
to  at  least 
one  loop;  then 
use  as  few 
of  these  blocks 
as  possible  to include 
all  marked  squares.
Written by,
Ng Swee Yan A/P Suresh Kumar
B031210103






 
No comments:
Post a Comment