08. Многовходовые вентили
08. Многовходовые вентили
🎯 Цель урокаНаучиться строить вентили с 3+ входами через каскадирование.
🧠 Теория (10 мин)
Зачем больше входов?
Реальные задачи требуют проверки многих условий:
Сигнализация:
[Датчик 1] ──┐
[Датчик 2] ──┼── OR ── Тревога
[Датчик 3] ──┘
Доступ:
[Карта] ────┐
[PIN-код] ──┼── AND ── Открыть
[Время OK] ─┘
Каскадирование
3-входовой AND из 2-входовых:
A ──┬──│\
│ │ &├──┬──│\
B ──┴──│/ │ │ &├── A AND B AND C
│ │/
C ──────────┴──┘
Готовые микросхемы
| Микросхема | Функция |
|---|---|
| 74HC10 | 3 × NAND (3-вход) |
| 74HC11 | 3 × AND (3-вход) |
| 74HC20 | 2 × NAND (4-вход) |
| 74HC21 | 2 × AND (4-вход) |
| 74HC27 | 3 × NOR (3-вход) |
| 74HC4075 | 3 × OR (3-вход) |
🔧 Практика: 3-входовой AND (20 мин)
Способ 1: Каскад из 74HC08
Кнопка A ─── Pin 1 ─┐
├── Pin 3 ─── Pin 4 ─┐
Кнопка B ─── Pin 2 ─┘ ├── Pin 6 ── LED
│
Кнопка C ─────────────────── Pin 5 ──────┘
LED горит только когда ВСЕ ТРИ кнопки нажаты!
Способ 2: 74HC10 (3-входовой NAND)
┌───────────────────┐
1A ──┤ 1 14 ├── VCC
1B ──┤ 2 13 ├── 1C
2A ──┤ 3 74HC10 12 ├── 1Y
2B ──┤ 4 11 ├── 3C
2C ──┤ 5 10 ├── 3B
2Y ──┤ 6 9 ├── 3A
GND ──┤ 7 8 ├── 3Y
└───────────────────┘
Внимание: Это NAND, не AND! Для AND добавь инвертор на выход.
📊 Таблица истинности 3-AND
| A | B | C | A AND B AND C |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
8 комбинаций — для 3 входов это $2^3 = 8$
💡 Задача: Мажоритарный элемент
Голосование 2 из 3:
Выход = 1, если минимум 2 входа = 1
| A | B | C | Выход |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Попробуй собрать на 74HC08 + 74HC32!
📝 Мини-задания
✅ Чеклист
- Понимаю принцип каскадирования
- Собрал 3-входовой AND
- Знаю микросхемы с 3-4 входами