18新利最新登入电子门的工作原理

在这篇文章中18新利最新登入布尔逻辑是如何工作的,我们看着七个基本盖茨。这些门是所有数字设备的基石。我们也看到如何结合这些门18新利最新登入成更高级的功能,如蛇。如果你想尝试这些门你可以尝试自己,最简单的方法就是购买所谓的TTL芯片并迅速设备称为电路连接在一起无焊料的电路试验板。让我们讨论一下技术和流程你可以试试!

如果你回顾计算机技术的历史,你会发现所有的计算机都围绕布尔盖茨。然而,盖茨的技术用于实现这些有了显著的变化。18新利最新登入第一个电子盖茨创建使用继电器。这些门是缓慢而笨重。真空管更换继电器。管快得多,但他们一样笨重,而且他们也饱受管烧坏的问题(如灯泡)。一次晶体管完善(1947年晶体管的发明),计算机开始使用盖茨制成的吗离散晶体管。晶体管有许多优点:高可靠性、低功耗和体积小管或继电器。这些晶体管离散设备,这意味着每个晶体管是一个单独的设备。每一个出现在一个小金属可以用三个电线大小的豌豆。可能需要几个电阻和三个或四个晶体管二极管创建一个门。

在1960年代早期,集成电路(ICs)发明的。晶体管、电阻和二极管可以在硅制造“芯片”。This discovery gave rise to SSI (small scale integration) ICs. AnSSI集成电路通常由一个3-mm-square芯片大约20的硅晶体管和各种其他组件被蚀刻。一个典型的芯片可能包含四个或六个人盖茨。这些芯片大小的减少电脑大约100倍,使他们更容易建立。

随着芯片制造技术的提高,越来越多的晶体管可以蚀刻在一个芯片中。这导致了MSI(中等规模集成)芯片包含简单的组件,如完整的蛇,由多个盖茨。然后大规模集成(LSI)允许设计师来适应所有的一个简单的组件微处理器集成在一个芯片中。的8080处理器英特尔公布的1974年,是第一个商业成功的单片机微处理器。这是一个大规模集成电路芯片,包含了4800个晶体管。VLSI(超大规模集成)的晶体管数量稳步增加。第一个奔腾处理器与320万个晶体管在1993年被释放,和当前芯片可以包含2000万个晶体管。

为了实验与盖茨,我们要回到过去,使用SSI ICs。这些芯片仍广泛使用和非常可靠和便宜。您可以构建任何你想要的,一次一个门。的特定的ICs我们将使用一个家庭TTL(晶体管晶体管逻辑,命名为盖茨的具体布线集成电路)。我们将使用的芯片是最常见的TTL系列,叫做7400系列。也许有100不同的SSI和MSI芯片系列,从简单的和盖茨完成alu家族(算术逻辑单元)。

7400系列芯片被安置在下降(双内联包)。如在右边,一个浸是一个小塑料包14日,16日,20到24小金属导致的它提供连接里面的大门。构造从这些门的最简单方法是将一个无焊料的面包板上的芯片。擀面板允许您连接起来只需将块线插入连接孔在黑板上。

所有的电子门需要一个电源。TTL盖茨使用5伏特为操作。这个电压芯片相当讲究,我们希望使用一个干净的,监管5伏电源时使用TTL芯片。某些其他芯片的家庭,如4000系列CMOS芯片,不太关心他们所使用的电压。CMOS芯片有额外的好处就是他们使用更少的电能。18新利最新登入然而,他们对静电非常敏感,这让他们更不可靠,除非你有一个不受静电干扰的工作环境。因此,我们将坚持TTL这里。

为了玩TTL盖茨,你必须有几件设备。这里有一个列表,你将需要购买:

这些零件成本40至60美元之间,取决于你让他们的地方。

让我们走过一些细节让你更熟悉这些部分:

这个设备不是那种东西你会发现街角的商店。18新利最新登入然而,不难获得这些部件。你有几个选择当试图购买上面列出的组件:

笔记

你肯定会需要一个监管5伏电源使用TTL芯片。如前所述,无论是无线电器材公司还是Jameco似乎提供了一个标准,便宜5伏稳压电源。一个选择是购买Jameco类似零件号116089。这是一个5伏电源从旧雅达利视频游戏。如果你看Jameco目录,你会发现他们有大约20家不同剩余的电力供应这样,产生各种各样的电压和电流安培值。你需要5伏特在至少0.3安培(300毫安)——你不需要超过2安培,所以不要购买更多比你需要的电源。你所要做的就是购买电源,然后切断连接器并获得5伏和地面电线。将正常工作,可能是最简单的路径。你可以用你电压计(见下文),确保电力供应生产所需要的电压。

你的选择是建立一个5伏供应能量立方变压器。你需要的是一个变压器生产7 - 12直流电压在100毫安以上。注意:

你可能有一个旧的周围,您可以使用——读印在封面上,并确保它符合所有三个要求。如果没有,你可以买一个变压器从无线电器材公司或Jameco。

无线电器材公司销售一个9伏300毫安变压器(部件编号273 - 1455)。Jameco 7.5伏,300毫安模型(部件编号149964)。剪辑的连接器变压器和两个电线分开。剥离约一厘米的绝缘电线。现在的变压器插头(一旦插入,不要让两个从变压器触摸电线或你可能会烧坏变压器和毁了它)。用你电压计测量电压(见下文)。你想确保变压器生产约规定的电压(可能高了两倍,这是好的)。你的变压器是像电池为你,所以你也要确定哪些线是消极和积极的一面。钩的黑色和红色导致电压计变压器的电线随意看看的电压测量是积极的还是消极的。如果是负数,扭转线索。现在你知道黑铅连接的线是消极的(地)线,而另一个是积极的线。

建立监管机构,需要三个部分:

7805年需要7至30伏特电压,调节到5伏特。第一个电容器拿出任何来自变压器波纹,7805年获得光滑的输入电压,第二电容器作为一个负载平衡器,以确保一致的输出7805。

7805有三个线索。如果你看看7805年从前面(印刷的一方),这三个线索,从左到右,输入电压(7 - 30伏特),地面,输出电压(5伏)。

两个电容器是由平行线。“+”符号表明电解电容器极化:有一个积极和消极终端在电解电容器(其中一个标志)。你需要确保你得到正确的极性,当你安装电容器。

你可以构建这个调节器电路试验板。要做到这一点,你需要了解一个案板内部连接。18新利最新登入

在试验板的外缘两行终端运行的长度。所有这些终端内部连接。通常,您运行+ 5伏下其中一个和地面下。董事会的中心是一个通道。两侧的通道组五个相互连接的终端。你可以用你volt-ohm米看到联系。设置表的表盘欧姆设置,然后把导线在不同试验板的测试引线(计可能太厚适合试验板的孔)。

欧姆设置,计措施电阻。阻力会零如果有两个点之间的连接(接触导致一起看到这个),和无限如果没有连接(将导致分开看到这个)。你会发现点在黑板上真的是相互联系的,如图表所示。18新利最新登入看到连接的另一种方法是拉回贴纸背面的案板,看到金属连接器。

现在连接的部分监管机构:

您已经创建了您的监管机构。这样子当你完成(两种观点):

在这两个数字,变压器的线从左边。你可以看到变压器的接地线直接连接到地面地带运行板底部的长度。顶端地带供应+ 5伏特和直接连接到+ 5的销7805。左边电容器过滤器变压器电压,而正确的电容器过滤器+ 5伏特产生的7805年。LED + 5和地面之间的连接,通过电阻,并让你知道当电源”。”

插入变压器和测量输入和输出电压的7805。您应该看到5伏特的7805年,不管你的变压器电压传递。如果你不这样做,那么立即断开变压器和执行以下操作:

一旦你看到5伏特的监管机构,你可以测试它,看到它是通过连接LED。你需要连接一个领导和一个电阻在系列——很容易做的事情在你的案板。您必须使用电阻器或领导将立即烧坏。良好的价值为330欧姆电阻,虽然200和500欧姆之间的任何工作好。发光二极管,二极管,有极性,所以,如果你的领导没有光,试着扭转的领导,看看是否有帮助。

看起来我们不得不去大量的麻烦就把电源连接和工作。但你学到了一些东西。现在我们可以和布尔盖茨实验!

如果你使用前一页的表订购你的部分,你应该有六种不同的芯片包含六种不同类型的门:

让我们从一开始7408年和芯片。如果你看芯片,通常会有一个点在销1,或一个缩进销1芯片,或其他标记指示针1。把芯片到案板横跨中心通道。从图中可以看到,在所有芯片,销7必须连接到地面和销14必须连接到+ 5伏特。所以适当的连接这两个别针。(如果你连接他们落后你会烧芯片,所以不要连接它们落后。如果你碰巧不小心烧芯片,扔掉它所以你不要混淆你的好的部分。)现在连接LED芯片的销3和地面之间的电阻。领导应该光。如果不是,反向LED灯。 Your IC should look like this:

这就是正在发生的事情。在TTL, + 5代表二进制“1”和地面代表二进制“0”。If an input pin to a gate is not connected to anything, it "浮高”,意思是门是假设有一个1针。所以,门应该看到1 s的A和B输入,这意味着销3交付5伏的输出。LED灯。如果你地面销1或2或两个芯片,LED灯将熄灭。这是标准的行为和浇口,所述18新利最新登入布尔逻辑是如何工作的。

尝试案板上的其他盖茨通过连接他们,看到他们所有的行为根据逻辑表中布尔逻辑篇文章。然后试着连接更复杂的东西。例如,连接XOR门,或者是问一些完整的加法器,看到他们的行为预期。

理论上,您现在有你所需要的基础知识来构建任何数字设备。你可以把本文中讨论基本的盖茨和构建任何东西。18新利最新登入然而,它通常是更方便使用大规模的设备,这样你不需要结合50芯片构建共同喜欢的东西运算器。也有助于看到的例子不同的方法结合盖茨创建复杂的系统。

如果你想工作在一个更大的项目,你可以尝试建立描述的数字时钟18新利最新登入数字时钟的工作原理。如果你想了解更多关于TTL设备,下列书籍会有帮助:

你会惊奇地发现你可以创建几个ICs和一些创造力。玩得开心吧!

盖茨在电子和相关主18luck手机登录题的更多信息,请查看下一页的链接。