Projets électroniques: comment utiliser des portes NAND pour créer d'autres portes

Portes NAND électronique (ainsi que portes NOR) sont portes universelles, ce qui signifie que vous pouvez construire tout autre type de porte en utilisant rien d'autre que les portes NAND combinés de diverses manières. Les quatre projets électroniques présentées ici à pied, vous étape par étape à travers le processus de construction de différents types de circuits de porte en utilisant uniquement des portes NAND.

Le Quad 4011 à deux entrées NAND Gate est une porte CMOS de circuit logique populaire intégré (IC). Comme son nom l'indique, cette IC contient quatre portes NAND à deux entrées.

Un IC 4011 ne sont pas disponibles à votre RadioShack locale. Ainsi, vous aurez à trouver un magasin d'électronique local qui transporte des pièces telles que des puces logiques CMOS, ou vous aurez à les commander à partir d'une source en ligne.

• Le premier projet utilise seulement l'une des portes NON-ET dans une 4011. Les deux entrées de la porte NON-ET sont reliées aux boutons de commande, et dont la sortie est reliée à une diode électroluminescente. Lorsque vous créez ce projet, vous serez capables de visualiser le fonctionnement d'une porte NON: La LED est allumée sauf si vous appuyez sur les deux boutons.

  
  Un circuit de porte NON-ET qui utilise une puce logique CMOS.
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  Le prochain projet utilise deux des portes NAND sur le 4011 pour créer une porte ET. Parce que une porte NON est rien de plus qu'une porte ET dont la sortie est inversée, vous pouvez créer une porte d'une porte NAND en inversant la sortie de la porte NAND.

  Cette inversion fonctionne parce que l'une des règles fondamentales de la logique: Si vous inversez une valeur deux fois, vous obtenez la valeur d'origine. Ainsi, si vous inversez une porte ET fois, vous obtenez une passerelle NAND si vous inversez nouveau, vous êtes de retour à une porte ET.

• Dans la troisième série de documents de projets, vous voyez comment créer une porte OU en utilisant trois portes NAND. Une porte NAND est la même que celle d'une porte OU dont les entrées ont été inversé. Ainsi, pour créer une porte OU en utilisant portes NAND, vous inversez les deux entrées avec portes NAND configurés comme onduleurs (qui est, avec leurs entrées câblées ensemble). La sortie de ces convertisseurs est envoyé aux entrées de la troisième porte NON-ET.

• Le projet final utilise les quatre portes NAND sur la puce 4011 pour créer une porte NOR. Une porte NOR est rien de plus que d'une porte OU dont la sortie a été inversé. Ainsi, vous créez d'abord une porte OU en utilisant la technique dans le projet- précédente alors vous configurez le quatrième porte sur la puce NAND 4011 comme un inverseur pour inverser la sortie de la porte OU.

Parce que ces projets reposent sur un de l'autre, ne pas déchirer votre maquette après avoir terminé chaque projet. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser chaque projet assemblé comme un point de départ pour la prochaine. Si vous choisissez de construire les projets de cette façon, vous pouvez simplement balayer les étapes pour voir ce que les résistances et les câbles de liaison doivent être déplacés pour chaque projet.

Vous pouvez facilement transformer une porte NAND dans un onduleur à entrée unique (qui est, une porte PAS) en reliant l'entrée unique aux deux entrées de la porte NAND. Cette connexion entraîne les deux entrées de toujours être le même: soit les deux sont élevés, ou les deux sont faibles.

Dans une porte NON, si les deux entrées sont élevés, le rendement est faible, et si les deux entrées sont faibles, la sortie est élevé. Ainsi, le câblage des entrées d'une porte NON-ensemble a pour effet d'inverser l'entrée.