Vad är en Karnaughdiagram?

December 2

I sin enklaste form är en Karnaughdiagram en grafisk genväg till att lösa problem som uttrycks i boolesk algebra. Boolesk algebra är en form av matematik som använder två värden för att utföra beräkningar och skapa uttryck. Denna typ av algebra är en av de grundläggande begreppen bakom datavetenskap och digital kretsdesign, och Karnaughdiagram utvecklades först för att hjälpa till att lösa vissa problem utan att använda långa beräkningar. Kartan i sin moderna form har utvecklats av fysikern Maurice Karnaugh 1953.

Kartor Karnaugh är utformade för att flytta bördan av att lösa vissa problem borta från beräkningar och mot mönsterigenkänning. Dessa kartor används också för att hjälpa sålla visuell information och urskilja meningsfulla organisationer. Eftersom människan är naturligt skickliga på mönsterigenkänning, kartor användningen av Karnaugh snabbt rusade upp vissa aspekter av kretskonstruktion. En av Karnaughdiagram s särskilda styrkor är att hitta och visar möjliga lösningar för att tävla faror, som är brister i ett system som orsakas av tidsfrågor. Race risker är av särskilt intresse för mjukvaruutvecklare, nätverksarkitekter och specialister datasäkerhet, eftersom de allvarligt kan äventyra och skada system.

En Karnaughdiagram allmänhet byggt som en rektangulär schema uppdelat i rader och kolumner. Kartor Karnaugh, även känd som Veitch diagram eller KV-kartor, är i huvudsak sanningstabeller - tabeller som visar alla giltiga kombinationer för en viss uppsättning värderingar. En Karnaugh eller KV-karta kan byggas med valfritt antal variabler, men praxis är att hålla antalet variabler i tabellen till sex eller mindre. Dessa variabler är oftast i Gray-kod, ett talsystem som uttrycker binära värden, eller ett system med enbart 0 och 1.

Det verkliga värdet på Karnaughdiagram ligger i dess enkelhet. Eftersom en Karnaughdiagram presenteras som i grunden ett rutnät, är strukturen enkel och lätt att förstå med ett ögonkast. Rutnätet strukturen möjliggör också förenklat arrangemang av liknande variabler, vilket gör att termer kan grupperas och omgrupperas som behövs för att lösa eventuella problem. Dessutom, på grund av strukturen av Karnaughdiagram, någon gruppering av variabler leder till en enkel representation av förändringar i variabler. Intilliggande variabler är åtskilda av en förändring i endast en variabel, vilket ytterligare förenklar operationer. Detta gäller oavsett hur många variabler används. Som ett resultat av detta Karnaughdiagram förblir ett enkelt och användbart verktyg för många designers och ingenjörer som arbetar i digital kretsdesign och informationsteori.