Matematika Diskrit
Penyederhanaan Fungsi Boolean
Contoh. f(x, y) = x’y + xy’ + y’
disederhanakan menjadi
f(x, y) = x’ + y’
Penyederhanaan fungsi Boolean dapat dilakukan dengan 3 cara:
Secara aljabar
Menggunakan Peta Karnaugh
Menggunakan metode Quine Mc Cluskey (metode Tabulasi)
1. Penyederhanaan Secara Aljabar
Contoh:
f(x, y) = x + x’y
= (x + x’)(x + y)
= 1 × (x + y )
= x + y
= f(x, y, z) = x’y’z + x’yz + xy’
= x’z(y’ + y) + xy’
= x’z + xy’
= f(x, y, z) = xy + x’z + yz = xy + x’z + yz(x + x’)
= xy + x’z + xyz + x’yz
= xy(1 + z) + x’z(1 + y) = xy + x’z
x y z xy xy + x’z X’z X’yz xyz xy + x’z + xyz + x’yz yz Yz+x’z
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1
2. Peta Karnaugh
a. Peta Karnaugh dengan dua peubah
y
0 1
m0 m1 x 0 x’y’ x’y
m2 m3 1 xy’ xy
b. Peta dengan tiga peubah
yz
00
01
11
10
m0 m1 m3 m2 x 0 x’y’z’ x’y’z x’yz x’yz’
m4 m5 m7 m6 1 xy’z’ xy’z xyz xyz’
Contoh. Diberikan tabel kebenaran, gambarkan Peta Karnaugh.
x y z f(x, y, z)
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
yz
00
01
11
10
x 0 0 0 0 1
1 0 0 1 1
b. Peta dengan empat peubah
yz
00
01
11
10
m0 m1 m3 m2 wx 00 w’x’y’z’ w’x’y’z w’x’yz w’x’yz’
m4 m5 m7 m6 01 w’xy’z’ w’xy’z w’xyz w’xyz’
m12 m13 m15 m14 11 wxy’z’ wxy’z wxyz wxyz’
m8 m9 m11 m10 10 wx’y’z’ wx’y’z wx’yz wx’yz’
Contoh. Diberikan tabel kebenaran, gambarkan Peta Karnaugh.
w x y z f(w, x, y, z)
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 1
1 1 1 1 0
yz
00
01
11
10
wx 00 0 1 0 1
01 0 0 1 1
11 0 0 0 1
10 0 0 0 0
Teknik Minimisasi Fungsi Boolean dengan Peta Karnaugh
1. Pasangan: dua buah 1 yang bertetangga
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 0 0 1 1
10 0 0 0 0
Sebelum disederhanakan: f(w, x, y, z) = wxyz + wxyz’
Hasil Penyederhanaan: f(w, x, y, z) = wxy
Bukti secara aljabar:
f(w, x, y, z) = wxyz + wxyz’
= wxy(z + z’)
= wxy(1)
= wxy
2. Kuad: empat buah 1 yang bertetangga
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 1 1
10 0 0 0 0
Sebelum disederhanakan: f(w, x, y, z) = wxy’z’ + wxy’z + wxyz + wxyz’
Hasil penyederhanaan: f(w, x, y, z) = wx
Bukti secara aljabar:
f(w, x, y, z) = wxy’ + wxy
= wx(z’ + z)
= wx(1)
= wx
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 1 1
10 0 0 0 0
Contoh lain:
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 0 0
10 1 1 0 0
Sebelum disederhanakan: f(w, x, y, z) = wxy’z’ + wxy’z + wx’y’z’ + wx’y’z
Hasil penyederhanaan: f(w, x, y, z) = wy’
3. Oktet: delapan buah 1 yang bertetangga
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 1 1
10 1 1 1 1
Sebelum disederhanakan: f(a, b, c, d) = wxy’z’ + wxy’z + wxyz + wxyz’ +
wx’y’z’ + wx’y’z + wx’yz + wx’yz’
Hasil penyederhanaan: f(w, x, y, z) = w
Bukti secara aljabar:
f(w, x, y, z) = wy’ + wy
= w(y’ + y)
= w
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 1 1
10 1 1 1 1
Contoh 5.11. Sederhanakan fungsi Boolean f(x, y, z) = x’yz + xy’z’ + xyz + xyz’.
Jawab:
Peta Karnaugh untuk fungsi tersebut adalah:
yz
00
01
11
10
x 0 1
1 1 1 1
Hasil penyederhanaan: f(x, y, z) = yz + xz’
Contoh 5.12. Andaikan suatu tabel kebenaran telah diterjemahkan ke dalam Peta Karnaugh. Sederhanakan fungsi Boolean yang bersesuaian sesederhana mungkin.
yz
00
01
11
10
wx 00 0 1 1 1
01 0 0 0 1
11 1 1 0 1
10 1 1 0 1
Jawab: (lihat Peta Karnaugh) f(w, x, y, z) = wy’ + yz’ + w’x’z
Contoh 5.13. Minimisasi fungsi Boolean yang bersesuaian dengan Peta Karnaugh di bawah ini.
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 1 0 0
11 1 1 1 1
10 1 1 1 1
Jawab: (lihat Peta Karnaugh) f(w, x, y, z) = w + xy’z
Jika penyelesaian Contoh 5.13 adalah seperti di bawah ini:
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 1 0 0
11 1 1 1 1
10 1 1 1 1
maka fungsi Boolean hasil penyederhanaan adalah
f(w, x, y, z) = w + w’xy’z (jumlah literal = 5)
yang ternyata masih belum sederhana dibandingkan f(w, x, y, z) = w + xy’z (jumlah literal = 4).
Contoh 5.14. (Penggulungan/rolling) Sederhanakan fungsi Boolean yang bersesuaian dengan Peta Karnaugh di bawah ini.
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 1 0 0 1
11 1 0 0 1
10 0 0 0 0
Jawab: f(w, x, y, z) = xy’z’ + xyz’ ==> belum sederhana
Penyelesaian yang lebih minimal:
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 1 0 0 1
11 1 0 0 1
10 0 0 0 0
f(w, x, y, z) = xz’ ===> lebih sederhana
Contoh 5.15: (Kelompok berlebihan) Sederhanakan fungsi Boolean yang bersesuaian dengan Peta Karnaugh di bawah ini.
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 1 0 0
11 0 1 1 0
10 0 0 1 0
Jawab: f(w, x, y, z) = xy’z + wxz + wyz ® masih belum sederhana.
Penyelesaian yang lebih minimal:
yz
00
01
11
10
wx 00 0 0 0 0
01 0 1 0 0
11 0 1 1 0
10 0 0 1 0
f(w, x, y, z) = xy’z + wyz ===> lebih sederhana
Contoh 5.16. Sederhanakan fungsi Boolean yang bersesuaian dengan Peta Karnaugh di bawah ini.
cd
00
01
11
10
ab 00 0 0 0 0
01 0 0 1 0
11 1 1 1 1
10 0 1 1 1
Jawab: (lihat Peta Karnaugh di atas) f(a, b, c, d) = ab + ad + ac + bcd
Contoh 5.17. Minimisasi fungsi Boolean f(x, y, z) = x’z + x’y + xy’z + yz
Jawab:
x’z = x’z(y + y’) = x’yz + x’y’z
x’y = x’y(z + z’) = x’yz + x’yz’
yz = yz(x + x’) = xyz + x’yz
f(x, y, z) = x’z + x’y + xy’z + yz
= x’yz + x’y’z + x’yz + x’yz’ + xy’z + xyz + x’yz
= x’yz + x’y’z + x’yz’ + xyz + xy’z
Peta Karnaugh untuk fungsi tersebut adalah:
yz
00
01
11
10
x 0 1 1 1
1 1 1
Hasil penyederhanaan: f(x, y, z) = z + x’yz’
Peta Karnaugh untuk lima peubah
000 001 011 010 110 111 101 100
00 m0 m1 m3 m2 m6 m7 m5 m4
01 m8 m9 m11 m10 m14 m15 m13 m12
11 m24 m25 m27 m26 m30 m31 m29 m28
10 m16 m17 m19 m18 m22 m23 m21 m20
Garis pencerminan
Contoh 5.21. (Contoh penggunaan Peta 5 peubah) Carilah fungsi sederhana dari f(v, w, x, y, z) = S (0, 2, 4, 6, 9, 11, 13, 15, 17, 21, 25, 27, 29, 31)
Jawab:
Peta Karnaugh dari fungsi tersebut adalah:
xyz
000
001
011
010
110
111
101
100
vw 00
1
1
1
1
01
1
1
1
1
11
1
1
1
1
10
1
1
Jadi f(v, w, x, y, z) = wz + v’w’z’ + vy’z
Tidak ada komentar:
Posting Komentar