Last Updated on 3. Juni 2024 by sfambach
Der 7402 ist der zweite IC in meiner neuen TTL Serie. Er hat vier NOR Gatter mit jeweils zwei Eingängen. Man könnte sich nun fragen „Wo ist nach dem 7400 der 7401 geblieben?“. Der 7401 ist Baugleich mit dem 7400 nur dass er einen Open Collector verwendet. Auf die Open Collector Technik gehe ich evtl. in späteren Betrachtungen noch näher ein.
Fakten
Schaltzeichen für NOR
IC Schaltplan
4 NOR-Gatter sowie Anschlüsse für die Versorgungsspannung.
Zustandstabelle
NOR-Gatter
| # | 1/2/3/4 A | 1/2/3/4 B | 1/4/10/13 |
|---|---|---|---|
| 001 | 0 | 0 | 1 |
| 002 | 1 | 0 | 0 |
| 003 | 0 | 1 | 0 |
| 004 | 1 | 1 | 0 |
Simulation
Logiktester
Mal schauen ob der vorhandene IC funktioniert und erkannt wird.
Datenblatt
https://www.ti.com/product/de-de/SN7402
Anwendungsbereiche
- 1 aus N Ausschalter, sobald ein Eingang auf High ist geht der Strom aus.
- In Computer Anfang der 60er bis ca Ende der 90er
- Fenstersteuerung, zwei Öffner-Kontake (oben und unten), wenn Fenster komplett geöffnet, beide Eingänge auf LOW, Ausgang High => WarnLED an.
- Inverter, Eingänge verbunden.
- Logische Abfolgen
Ansichten
Schaltung
Test
Programm
/** OR function
*/
bool or(bool e1, bool e2){
if(e1 || e2){
return true;
}
return false;
}
/** not function*/
bool not(bool e1){
return !e1;
}
/** NOR function*/
bool nor(bool e1, bool e2){
return not(or(e1,e2));
}
void main(){
bool ausgang1 = nor(true, true);
// Some output
}
Probleme
Im Ruhezustand ist die Rote LED aus
Nicht alle ICs ziehen automatisch die Eingänge auf Masse, um das Problem zu beheben müssen Pulldown-Widerstände zwischen dem Eingang und Masse geschaltet werden. 1kOhm ist OK kann auch mehr sein.
Sonstiges
Andere Logiken mit NOR implementieren
Auch das 7402 vierfach NOR-Gatter ist wie der 7400 sehr flexibel und kann alle Grundschaltungen implementieren.
NOT Schaltung
Für eine Not Schaltung werden zwei Eingänge eines NOR Gatters verbunden. Zum Beispiel verbindet man Pin 11 und 12 das anliegende Eingangssignal wird dann invertiert am Ausgang 13 ausgegeben.
| Eingang A (12) | B (13) | Ausgang Z (11) |
|---|---|---|
| 1 | =A | 0 |
| 0 | =A | 1 |
OR Schaltung
Für die OR Schaltung werden zwei Gatter benötigt eins als NOR und eins als NOT beschaltet.
| # | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 1 |
AND Schaltung
Diese Schaltung benötigt schon drei Gatter.
| # | A | B | !A | !B | Z |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
NAND Schaltung
Diese Schaltung benötigt vier Gatter und somit alle eines ICs.
| # | A | B | !A | !B | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
RS-FlipFlop
Mit den NOR Gattern benötigt man nur zwei Gatter somit kann man mit einem IC gleich zwei Bit speichern. Beim NOR Gatter RS-FlipFlop sind die Ausgänge Q und !Q (nicht Q) vertauscht.
Durch die Rückkopplung muss immer der Vorgänger Zustand mit betrachtet werden. Zum Beispiel wurde Set auf HIGH gesetzt und dann wieder auf LOW bleibt Q1 HIGH.
| # | S | R | !S | !R | Q1 | !Q1 | Erläuterung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | * | * | Ausgangszustand |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | Set auf HIGH |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | Set gespeichert |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | Rest auf HIGH |
| 5 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Resetz gespeichert |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | Unzulässiger Zustand |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | Resetz wird gewählt |
| 8 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Reset gespeichert |
| 9 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | Unzulässiger Zustand (2) |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | Set wird gewählt |
| 11 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | Set Zustand gespeichert |
Zustand 6, beide Eingänge auf HIGH, ist unzulässeig. Der weitere Verlauf hängt davon ab welcher der beiden Eingänge zuerst auf LOW gesetzt wird. Dies führt dazu dass der Jeweils andere zählt. Wird S zuerst auf LOW gesetzt zählt der R Eingang somit ist !Q1 aktiv. Im umgekehrten Fall wird R zuerst auf LOW gesetzt zählt der S Eingang und Q1 ist aktiv.
XNOR
Der Ausgang ist immer HIGH wenn die Eingänge gleiches Potential haben (A=B= LOW od. A=B=HIGH). Für diese Schaltung benötigt man mehr als nur ein IC.
| # | A | B | !A | !B | C | D |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
XOR
Beim XOR ist der Ausgang HIGH wenn die Eingänge unterschiedliedlich sind. Für diese Schaltung benötigt man schon 1,5 ICs.
| # | A | B | !A | !B | C | D |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Platine Gelötet
Nachdem ich bei dem 7400 erstmal wieder in die Thematik reinkommen musste, ging es jetzt beim 7402 schon viel schnelle. Dennoch habe ich noch einen Denkfehler gemacht, man beachte die Lötbrücke rechts unten die von einen Widerstand gekräuzt wird. Die untere Pinleiste ist nicht angeschlossen, das habe ich mir erstmal gespart, ich hötte diese direkt an den IC setzen sollen. Die Jumper trennen die Taster und LED s vom IC sollten andere Schaltungen gesteckt werden. Die Pins sind zum Verbinden der andern Gatter. Ich habe zwei Widerstände eingespart indem ich die LED in reihe zu den Pulldown Widerständen geschaltet haben. Die 4,5v Versorgungsspannung – 1,5V Diodenspannung sind noch über 2,4V und somit ein HIGH ;).
Ansicht
Materialliste (BOM)
| Bauteil | Anzahl |
|---|---|
| LED Grün/Gelb/Rot (Können auch die gleich Farbe haben) | 3 |
| Jumper (Rot, Grün und Gelb entsp. den LED Farben gewählt) | 3 |
| 2 Polig Pins gerade | 3 |
| 2 Polig Pins abgewingkelt für die Stromversorgung | 1 |
| 7 Polig Pins für zusätzliche Verbindungen | 3 |
| Taster mit langen Drücker | 2 |
| 1K Widerstand (Pulldown/Vorwiederstand für LED) | 3 |
| IC Sockel 14 Polig | 1 |
| Silberbdraht für die Verbidnungen auf der Rückseite | ? |
| Lötzinn | ? |
Fazit
Der 7402 ist nicht weniger faszinierended als der 7400. Beim RS FlipFlop hat er einen klaren Vorteil, hier lassen sich gleich 2 Bit in einem IC Speichern. Auch wenn das für heutige Speicherchips verschwindend gering ist, Stellt dies die Basis für alle neuen Techniken dar.
Verwandte Beiträge
Quellen
https://de.wikipedia.org/wiki/7402
https://sourceforge.net/projects/circuit (Logik Simu, Verwende ich für meine Zeichnungen)
https://www.elektronik-kompendium.de
Log
| Datum | Beschreibung |
|---|---|
| 26.05.2024 | Beitrag angelegt |
| 27.05.2024 | Am Schaltplan verwirrt mich die Benennung. Hier ist bspw. der Eingang B des 4. Norgatters mit 4Y Bezeichnet. Die Benennung sollte aber für die Eingänge Buchstaben am Anfang des Alphabets verweden und für die Ausgänge am ENDE. Ich habe aber kein Bild gefunden welches benannt ist. (evtl mal im TTL Buch checken) Im Datenblatt sind sie wiederum richtig. |
| 29.05.2024 | Schaltung auf Steckbrett aufgebaut und Bilder gemacht. |
| 30.05.2024 | Logic Gatter in Simu aufgebaut. |
| 01.06.2024 | Beitrag ist erstmal fertig und veröffentlicht. |
| 01.06.2024 | Platine gelötet und fotographiert. |
| 03.06.2024 | 7402 im TTL-Handbuch nachgeschlagen, Bezeichnung aus dem Inet ist falsch. Bild ausgetauscht. |