Obiettivo: Utilizzare la porta logica AND (74HC08)
Componenti elettronici:
- Arduino
- 1 led
- 2 interruttori a scorrimento (slideswitch)
- 1 resistenza (100 Ohm) per non fare bruciare il LED
- 1 circuito integrato 74HC08 (TTL serie)
Teoria: Obiettivo di questa esperienza è imparare ad utilizzare una porta logica AND (74HC08) utilizzando degli interruttori e Arduino come semplice generatore di tensione.
La logica booleana rappresenta quel ramo dell’algebra in cui le variabili possono assumere solamente due valori: vero e falso (valori che nelle discipline elettroniche diventano 1 e 0). Le principali operazioni logiche sono 3: AND (prodotto logico), OR (somma logica), NOT (complemento). In seguito viene illustrato nel dettaglio il funzionamento di una porta logica AND.
AND – TABELLA DI VERITA’
L’operazione AND restituisce come valore 1 se tutti gli elementi hanno valore 1, mentre restituisce 0 in tutti gli altri casi. Tale operazione è anche detta prodotto logico. In seguito è riportata la tabella di verità dell’operatore AND nel caso di due entrate:
| A | B | A AND B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
AND – SIMBOLO CIRCUITALE
Da un punto di vista grafico la porta AND è rappresentata mediante il seguente simbolo (dove A e B rappresentano gli ingressi e Q l’uscita):
AND – CIRCUITO INTEGRATO (74HC08)
Da un punto di vista elettronico le operazioni logiche sono implementate grazie all’utilizzo di un circuito integrato. A seguire viene riportata una porzione del datasheet dell’integrato 74HC08 utilizzato per realizzare l’operazione logica AND.
Questo circuito integrato permette di utilizzare 4 differenti porte logiche. Per funzionare deve essere alimentato a 5 volt. Nel dettaglio, il pin 14 deve essere collegato a VCC mentre il pin 7 al ground (GND). I pin 1-2, 4-5, 10-9, e 12-13 rappresentano gli input delle porte logiche, mentre i pin 3, 6, 8, 11 gli output.
Nell’esempio trattato in questo articolo, è stato utilizzato un interruttori a scorrimento per gestire l’input della porta logica. Se l’interruttore è collegato ai 5 Volt l’input della porta logica è 1, differentemente se l’interruttore è collegato a 0 Volt l’input della porta logica è 0.
Collegamento Circuitale:
E’ facilmente verificabile il comportamento della porta logica AND modificando la posizione dei due differenti interruttori.
Codice:
Non serve codice.
Tinkercad:
Osservazioni:
- Prova a realizzare reti combinatorie con più porte logiche AND