Elektronische Projekte: Wie NAND-Gatter zu verwenden, um andere Gates erstellen
Elektronische NAND-Gatter (zusammen mit NOR-Gattern) sind Universal-Tore, was bedeutet, dass Sie jede andere Art von Tor durch mit nichts als NAND-Gatter kombiniert auf verschiedene Weise konstruieren können. Die vier Elektronik hier vorgestellten Projekte gehen Sie Schritt für Schritt durch den Prozess des Aufbaus verschiedener Arten von Gate-Schaltungen Schritt für nur NAND-Gatter verwendet wird.
Die 4011 Quad Zwei-Eingangs-NAND-Tor ist ein beliebtes Gate CMOS-Logikschaltkreis (IC). Wie der Name schon sagt, enthält diese IC vier Zwei-Eingangs-NAND-Gatter.
Ein 4011 IC ist bei Ihrem lokalen Radio Shack nicht zur Verfügung. So werden Sie einen lokalen Elektronik-Geschäft, die Teile trägt, wie CMOS-Logik-Chips finden müssen, oder Sie werden sie von einer Online-Quelle bestellen müssen.
Das erste Projekt eines der NAND-Gatter verwendet nur in einem 4011. Die beiden Eingänge des NAND-Gatters an Tasten verbunden sind und der Ausgang mit einer LED verbunden ist. Wenn Sie dieses Projekt zu erstellen, werden Sie in der Lage sein, den Betrieb eines NAND-Gatters sichtbar zu machen: Die LED wird, wenn Sie beide Tasten drücken.
Eine NAND-Gatterschaltung, die einen CMOS-Logik-Chip verwendet.Das nächste Projekt verwendet zwei der NAND-Gatter auf dem 4011 ein UND-Gatter zu schaffen. Weil ein NAND-Gatter ist nichts anderes als ein UND-Gatter, dessen Ausgang invertiert ist, kann man durch Invertieren des NAND-Gatters den Ausgang eines UND-Gatters von einem NAND-Gatter erstellen.
Diese Inversion funktioniert, weil einer der grundlegenden Regeln der Logik: Wenn Sie einen Wert zweimal umdrehen, erhalten Sie den ursprünglichen Wert zurück. Wenn Sie also einmal ein UND-Gatter invertieren, erhalten Sie eine NAND-Gateway, wenn Sie es wieder umkehren, bist du wieder auf ein UND-Gatter.
Im dritten Satz von Projektunterlagen, Sie sehen, wie unter Verwendung von drei NAND-Gatter ein ODER-Gatter zu schaffen. Ein NAND-Gatter ist das gleiche wie ein ODER-Gatter, dessen Eingänge invertiert wurde. Somit kann ein ODER-Gatter Gatter durch Verwendung NAND zu erstellen, Invertierung, um die zwei Eingänge mit NAND-Gatter als Inverter konfiguriert ist (das heißt, mit ihren Eingängen miteinander verdrahtet). Die Ausgabe aus dieser Inverter ist mit den Eingängen des dritten NAND-Gatters gesendet.
Das endgültige Projekt verwendet alle vier der NAND-Gatter 4011 auf dem Chip ein NOR-Gatter zu erzeugen. Ein NOR-Gatter ist nichts anderes als ein ODER-Gatter, dessen Ausgang invertiert ist. So erstellen Sie zunächst ein ODER-Gatter durch die Technik in der vorherigen projekt- verwenden, dann konfigurieren Sie das vierte NAND-Gatter auf dem 4011-Chip als Inverter den Ausgang des ODER-Gatter zu invertieren.
Da diese Projekte aufeinander aufbauen, nicht abreißen Ihre Steckbrett nach jedem Projekt abzuschließen. Stattdessen können Sie jedes montierte Projekt als Ausgangspunkt für die nächste verwenden. Wenn Sie die Projekte auf diese Weise bauen möchten, können Sie nur die Schritte scannen, um zu sehen, welche Widerstände und Überbrückungskabel müssen für jedes Projekt zu bewegen.
Sie können ganz einfach ein NAND-Gatter in einem Single-Eingangsinverter schalten (das heißt, ein NOT-Gatter), indem die einzelnen Eingang an beide Eingänge des NAND-Gatters verbinden. Diese Verbindung bewirkt, daß die beiden Eingänge immer gleich sein: Entweder sind beide hoch oder beide niedrig sind.
In einem NAND-Gatter, wenn beide Eingänge hoch sind, ist der Ausgang LOW, und wenn beide Eingänge niedrig sind, ist das Ausgangssignal HIGH ist. Somit weist die Verdrahtung der Eingänge eines NAND-Gatters zusammen bewirkt, dass der invertierende Eingang.
