Lizenz zum Löten

So sieht die Beschaltung eines 7400 Chips aus. Für jedes NAND-Gatter werden drei Pins benötigt:  Zwei für die Eingänge, einer für den jeweiligen Ausgang.  Mit den beiden Spannungsversorgungs-Pins (Pin 7 für Masse und Pin 14 für +5V) benötigt er 14 Anschlüsse, die normalerweise in einem DIL14-Gehäuse angeordnet sind.

  !!! Vertauschung dieser Anschlüsse  wird mit dem sofortigen Ableben des Chips bestraft.!!!

Zur besseren Identifizierung hat das Chip-Gehäuse eine Kerbe, ebenso wie die Fassung, in die man den Chip steckt.

  Die Nummerierung der Pins gilt für die Ansicht von oben  

Die Schaltsymbole für das NAND-Gatter sind in dieser Darstellung übrigens die klassischen, die man immer noch findet, z.B. auch in Datenblättern. Heutzutage benutzt man eher die modernen quadratischen (s.u.)

1. Aufgabe : Dieses Gatter hat vier Eingänge und einen Ausgang. Es gibt entsprechende Chips, auf denen solche Gatter implementiert sind. Wir können dazu aber auch 3/4 von einem 7400 zusammenschalten. Löte die Schaltung zusammen, teste sie und, stelle eine Wertetabelle auf .

2. Aufgabe: Inzwischen hat man verstanden, was NAND bedeutet: NOT(AND). Überprüfe, ob die doppelte Negation tatsächlich auch hardware-mässig das ergibt, was man immer schon wusste.

3. Aufgabe: Man sollte es nicht für möglich halten: Aber mit NAND-Gattern lässt sich auch ein OR-Gatter realisieren, was mit AND-Gattern übrigens nicht geht (warum?). Löte die Schaltung zusammen, teste sie und verifiziere die Wertetabelle. Hinter dieser Schaltung steckt eine ganz wichtige Regel der Logik: (Morgan'sche Regel). Schlage diese Regel nach und erläutere, inwiefern diese Schaltung die Regel bestätigt.

4. Aufgabe: Mit vier NAND-Gattern lässt sich ein XOR-Gatter zusammenstellen. Stelle zunächst die Wertetabelle für ein XOR-Gatter auf und versuche dann die Schaltung hardware-mässig zu realisieren.

5. Aufgabe: Bei den bisherigen Schaltungen blieb der Zustand der betr. Ausgänge nur solange erhalten, wie die Eingänge entsprechendes Potential aufwiesen. Für Speicherbausteine soll aber ein bestimmter binärer Zustand solange gespeichert bleiben, wie die Versorgungsspannung am IC erhalten bleibt - und möglichst noch länger. Beim Einschalten der Schaltung hat (durch interne Konstruktion bedingt) einer der beiden Ausgänge L- der andere H-Potential. Davon ausgehend kann man sich klarmachen, was passiert, wenn einer der beiden freien Eingänge auf L gesetzt wird. Die Eingänge heißen R (Reset) und S (Set). Deshalb heißt solch ein Speicherbaustein ein L-gesteuertes RS-Specherglied

6. Aufgabe: Wie sähe ein H-Pegel-gesteuertes RS-Speicherglied aus?

 

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