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2021-10-04 19:51:54 +02:00
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# Les tableaux de Karnaugh
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## Introduction
La réduction, pour une même expression, du nombre d'*opérateur*s ***et / ou*** du nombre de *variables*, conduit à une écriture simplifiée de cette expression.
Il existe un grand nombre de méthodes de simplification d'expression booléenne, parmi lesquelles ont peut distinguer :
- La simplification par **Tableau de Karnaugh**. On fait cela en quelques étapes :
- On construit un tableau de la fonction à simplifier
- On recherche les cases adjacentes qui ont pour valeur 1
- On regroupe ces cases par puissance de 2, en paquets les plus gros possibles.
Cette méthode s'avère la plus redoutable.
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## Construction du tableau de Karnaugh
- Tableau à 3 variables:
- En haut, on regroupe deux variables ensemble (A B)
- À gauche, on indique la troisième (C)
- S = sortie
| S | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 0 | | | | |
| 1 | | | | |
- Tableau à 4 variables :
- Deux variables en haut ( A B)
- Deux variables à gauche ( C D)
| U | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | | | | |
| 01 | | | | |
| 11 | | | | |
| 10 | | | | |
-----------
## Exemples
*Simplification de l'équation logique suivante :*
```math
S = \overline a b \overline c \overline d + abcd + a \overline b c d + ab \overline c \overline d
```
| S | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
- On regroupe les 1 collés en haut : a change d'état et est éliminé. Il reste donc :
```math
b \overline c \overline d
```
- On regroupe les 1 en bas : b change d'état et est éliminé, il reste :
```math
acd
```
On a donc une équation réduite sous forme de polynôme ou canonique en ***OU***
```math
S = acd + b \overline c \overline d
```
-------
| S | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 0 |
```math
S = \overline a \overline b
```
-------
| S | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 01 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 |
```math
S = \overline b
```
----------
| S | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 |
```math
S = \overline b \overline d
```
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## Exercices
**Simplifier à l'aide du tableau du Karnaugh l'équation logique suivante** :
```math
T = \overline a b \overline c \overline d + ab \overline c \overline d + \overline a bc \overline d + abc\overline d + \overline a \overline b c \overline d + a \overline b c \overline d
```
| T | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 |
-------------
D'après le tableau de Karnaugh suivant, rechercher l'équation logique réduite :
| U | 00 | 01 | 11 | 10 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 00 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 01 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 11 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Indice : utiliser le théorème de **DE MORGAN**
```math
\overline U = abcd
```