[发明专利]基于最小项的多输入输出逻辑函数优化系统的处理方法

摘要

本发明公开了一种基于最小项的多输入输出逻辑函数优化系统的处理方法，该软件系统（C语言编写）适用于多输入输出逻辑函数中的完全列举函数和非完全列举函数。基于最小项的多输入输出逻辑函数优化系统按功能分为：读取数据文件、转化成矩阵形式、转化成最小项形式、覆盖求解、蕴涵项求解、扩展、输出显示优化结果。在不计算函数补集、本源蕴涵项的前提下直接产生覆盖导通集的蕴涵项，有效地弥补了传统的卡诺图、二进制决策图等存在的表示方法不唯一、电脑时空资源消耗大等问题。本发明方法简便，提高了逻辑函数优化的效率和准确性。

主权项

一种基于最小项的多输入输出逻辑函数优化系统的处理方法，其特征是：包括下列步骤：（1）读取数据文件：读取待优化的逻辑函数的输入数据文件,数据文件的格式应与国际通用的Benchmark测试例题Pla89、Pla91、Pla93数据格式兼容的文本文件格式；（2）转化成矩阵形式：将读取到的输入数据文件转化为由矩阵形式表示的数组类型的数据进行存储，并在屏幕上显示待优化的逻辑函数的矩阵形式；（3）转化成最小项形式：矩阵形式的数据转化成最小项形式的数据，即必须保证输入的数据矩阵中任意行不能出现数字2，若有数字2 出现，则必须将之改写成输入变量以的1、0形式出现的等价形式；（4）覆盖求解：计算输出矩阵覆盖，求解以最小项形式出现的矩阵其输出覆盖矩阵或矩阵覆盖的蕴涵项，要求找出所有真值4的导通集覆盖的蕴涵项；覆盖的蕴涵项选取规则：通过逐步搜索最多数目的真值4覆盖的最多矩阵行数为构成最优覆盖标准；覆盖的蕴涵项选取方法：第一步，选取最小项形式矩阵中包含真值4个数最多的行，将其作为产生覆盖的蕴涵项的主要部分；第二步，在此基础上选取包含真值4的个数最多其覆盖行数最多的覆盖矢量作为新选取的覆盖的蕴涵项，相同真值4的个数的不同蕴涵项需分别选取；第三步，对新选取的蕴涵项其覆盖的行进行覆盖标记，并对覆盖行中的4进行假删除标记改为3；第四步，重复第一步，直至最小项形式矩阵中不包含4为止；（5）蕴涵项求解：根据选取的蕴涵项集合，计算得出各蕴涵项所包含的最小项超集，最小项超集为蕴涵项所覆盖的行的最小项集合；（6）扩展：对各蕴涵项所包含的最小项超集进行相邻项合并，将0和1扩展成2，形成最小蕴涵项；（7）输出显示优化结果：将最小蕴涵项合并，形成优化后的逻辑函数输出的矩阵形式，并形成优化后的逻辑函数输出数据文件，逻辑函数输出的矩阵形式在屏幕上显示，逻辑函数输出数据文件格式与输入的数据文件格式相同。