1.2 · NAND — универсальный кирпичик
🎣 Крючок + прогноз (5 мин)
В руках у учителя 74HC00: «В этом корпусе размером с ноготь — 4 логических элемента, и таких элементов в вашем телефоне — миллиарды. Сегодня вы подчините себе первый». Прогноз: «Что, по-вашему, умеет делать один такой элемент?»
🧠 Теория (12 мин)
Правила обращения с микросхемой
- Ключ (выемка/точка) — слева вверху; счёт ножек от него против часовой стрелки.
- Питание всегда: VCC → «+5 В», GND → «−». Без питания микросхема — пластик.
- Ставим через жёлоб макетки.
- Ножки заходят все сразу, лёгким покачиванием; вынимаем поддевая, не пальцами за корпус.
74HC00: четыре NAND в одном корпусе
┌──∪──────────┐
1A ──┤1 14├── VCC
1B ──┤2 13├── 4B
1Y ──┤3 74HC00 12├── 4A
2A ──┤4 11├── 4Y
2B ──┤5 10├── 3B
2Y ──┤6 9├── 3A
GND ──┤7 8├── 3Y
└─────────────┘NAND = И-НЕ
Выход равен 0 только когда оба входа 1. Во всех остальных случаях — 1.
| A | B | Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Почему начинаем именно с NAND, а не с «понятного» И? Секрет раскроется в уроках 1.3–1.5: из одних NAND можно собрать любой другой вентиль. Это свойство называется функциональной полнотой, и на нём стоит вся микроэлектроника.
🔧 Практика (20 мин)
Обвязка
Микросхема через жёлоб; пин 14 → «+», пин 7 → GND (контролёр проверяет первым делом — обратное питание убивает чип).
Входы и выход
Две кнопки с подтяжками (схема урока 1.1) → входы 1A (пин 1) и 1B (пин 2). Выход 1Y (пин 3) → LED через 330 Ом → GND.
Снимаем таблицу истинности
Сначала прогноз всей таблицы письменно, затем проверка всех четырёх комбинаций. Внимание: у нас кнопки «нажал = 0»! Отпущены обе = входы 1,1 = LED погас.
⭐ Второй элемент
Не добавляя ни одной микросхемы, задействуйте элемент №2 (пины 4,5→6): выход первого NAND подайте на оба входа второго, на выход второго — второй LED. Понаблюдайте. Что делает второй элемент? (Не отвечаем — это интрига к уроку 1.3.)
✅ Чек-лист
- Нахожу пин 1 по ключу; подключаю питание правильно
- Снял таблицу истинности NAND и формулирую её словами
- Понимаю инверсию кнопок «нажал = 0»
- ⭐ Подключил второй элемент и записал наблюдение
Для учителя
Главная авария урока — перепутанное питание (греется чип). Профилактика: ритуал «питание проверяет контролёр до всего остального». Держите 2–3 запасных 74HC00. ⭐-задание — посев следующего урока: сильные пары сами откроют инвертор.