192
“ X1X2X3X4 (x2 + X3X4’'
Koszt realizacji postaci (3.78) wynosi (9,17), zaś postaci sfaktoryzowanej - (4,11) - pozostawiamy to do sprawdzenia Czytelnikowi.
Przykład 3.20 (cd.(4) Przykładu 3.1)
Minimalne postaci (NPS) poszczególnych funkcji opisujących układ sterowania źródłami prądowymi (patrz rys. 3.7a) można sfaktoryzować w następujący sposób:
yl “ f1(Xj.x2,x3>x4) x2x4 |
+ |
xlx3 * xlx2 |
+ X1X2X3 |
= x2x4 |
+ |
Xj(x3 + x2) |
♦ XjX2x3 |
= x2x4 |
+ |
X1X2X3 + xl: |
x2x3 = |
= x2x4 |
+ |
X1 © (X2X3> |
. |
(3.80a)
y2= f2(x1.x2,x3.x4) = xtx2 + x2x3x4 + x2x3x4 * x2x3x4 * x.,x3x4=
xlx2+ x2(x3x4 * X3X4} * x2tx3x4 + X3X45 =
= xtx2 ♦ x2(x3 © x4) ♦ x2(x3x4 ♦ x3x4) =
= |x3x4 + x3x4 = x3 © x4 ; patrz rozdz.l,
zależności (1.15 )| = x^x2 + x2(x3 © x4) + x2 x3 © x4 =
= XjX2 + x2 © (x3 © x4), (3.80b)
y3 = f3^xl‘x2’x3’x4^ = X3X4 + X2X3 + X2X4' (3.80c)
Koszt realizacji postaci (3.80) wynosi (14,27) - por. rys. 3.44 -podczas gdy dla postaci z rys. 3.7a wynosi on (19,45); pozostawiamy to do sprawdzenia Czytelnikowi. Faktoryzacja daje w tym przypadku wyjątkowo duże korzyści; nie jest to niestety prawidłowość, która zawsze obowiązuje.
Powyższe przykłady pokazują, że faktoryzacja może - niekiedy w istotny sposób - zmniejszyć złożoność układu realizującego daną frnkcję. Jednakże, w ogólnym przypadku, nie rozwiązuje ona problemu z.iiiennych zanegowanych. To, że w przykładzie 3.18 liczba inwereterów
nie uległa zmianie, zaś w przykładach 3.19, 3.20 - zmalała , jest
spr-awa przypadku. Można podać przykłady. w których faktoryzacja zmniejsza liczbę bramek wielowejściowycn ale jednocześnie zwiększa liczbę inwerterów.
Przykład 3.21 [4]
Minimalna NPS jest następująca:
f(x1,x2,x3,x4) = XjX2 + x1x3 + XjX4 ♦ x„x3x4 (3.81)
W wyniku faktoryzacji otrzymujemy:
f(xj,x2,x3,x4) = Xj(x2 * x3 + x4) + x2x3x4 =
= XjX2x3x4 + x2x3x4 (3.82)
Cena układu (3.81) wynosi (6,14), zaś układu (3.82) - (7.13). W układzie sfaktoryzowanym zmniejszyła się ilość bramek wieIowęjściowych - jest ich cztery aie zwiększyła się o dwa liczba inwerterów.
Powyższe rozważania pozwalają na stwierdzenie. że metoda faktoryzacji jest godna polecenia szczególnie wtedy, gdy negacje zmiennych są realizowane poza projektowanym układem i nie ma potrzeby stosowania inwerterów do ich uzyskania. Istotną wadą faktoryzacji jest to, że trudno poddaje się ona algorytmizacji; wyniki, w istotnym stopniu, zależą od spostrzegawczości i wprawy projektującego układ. Najczęściej stosuje się ją do "poprawiania” rezultatów osiągniętych Przez minimalizację NPS i NPI funkcji. Faktoryzacja jest również przydatna wtedy, gdy chce się zrealizować funkcję przy użyciu bramek o nniejszej liczbie wejść.
Schematy uzyskane metodą faktoryzacji mają strukturę wielopoziomową w odróżnieniu od schematów NPS i NPI zawierających dwa poziomy bramek wielowejściowych oraz, w ogólnym przypadku, jeden poziom inwerterów. Wielopoziomowość układów faktoryzowanych może być w pewnych sytuacjach poważnym mankamentem tych układów - patrz rozdz. 3. 10 (zjawisko hazardu w układach kombinacyjnych).