逻辑函数高阶布尔e偏导数求解算法的实现
2018-07-13罗文强王伦耀夏银水
浙江大学学报(理学版) 2018年4期
关键词:定义
罗文强,王伦耀,夏银水
(宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211)
布尔导数和e导数能反映布尔函数值随变量变化的关系,二者被广泛应用于图像处理[1]、逻辑电路的故障检测[2-5]和布尔函数密码学性质的研究[6-9].
目前,学者对布尔e导数求解方法的研究主要有3种: 基于K图和降维K图的图形法[10]、基于最小项的表格法[11]和基于改进D图的算法[12].利用K图和降维K图求解布尔e导数,具有计算方法简单、物理意义清晰的特点,但随着输入变量数n的增大,其图形规模将以2n的速度迅速增加,因此此方法对输入变量超过30的大逻辑函数不适用;同样,通过列布尔1值最小项表求解布尔e导数,其最小项数量与输入变量数n成2n关系,亦不适合处理大函数;而基于改进D图求解布尔e导数的方法,其图形规模不仅与输入变量数n成an(1 布尔e偏导数[13]的求解较布尔e导数更难.文献[11]提出了一种基于最小项表求解布尔e偏导数的方法,即根据待求导变量累次列布尔1值最小项求解布尔e偏导数,其与基于最小项的布尔e导数求解方法一样,亦不适合求解大函数的布尔e偏导数. 本文给出了一种便于计算机编程实现的逻辑函数高阶布尔e导数和e偏导数的求解算法.利用乘积项集合之间的不相交操作[14],实现逻辑函数的逻辑“与”操作,并结合布尔e导数和e偏导数的定义,给出了求解算法.采用二级逻辑综合工具espresso,对算法的最终输出结果进行简化,进而得到更加紧凑的求导结果. 一个n变……1 定 义
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