Construyendo un Sumador Completo

Construye un sumador completo usando compuertas XOR, AND y OR: suma tres bits incluyendo una entrada de acarreo, permitiendo aritmética de múltiples bits.

Overview

Un sumador completo extiende el medio sumador al aceptar una entrada de acarreo de una etapa anterior. Esto permite encadenar sumadores completos para la suma de múltiples bits. El circuito usa dos compuertas XOR, dos compuertas AND y una compuerta OR para sumar tres bits individuales (A, B y Acarreo de entrada) y producir una suma y un acarreo de salida.

Components Needed

  • 1x SN74HC86 IC (XOR)
  • 1x CD4081 IC (AND)
  • 1x SN74LS32 IC (OR)
  • 2x LED
  • 3x Interruptor
  • variosx Cables

Instructions

  1. Reúne tus Componentes

    Necesitarás tres ICs: SN74HC86 (XOR), CD4081 (AND) y SN74LS32 (OR). También reúne tres interruptores, dos LEDs, cables, protoboard y una fuente de alimentación de 5V.

  2. Cablea el Circuito del Sumador Completo

    Coloca los tres ICs en la protoboard y aliméntalos. Conecta los interruptores A y B a las primeras compuertas XOR y AND. La salida XOR alimenta una segunda compuerta XOR junto con el interruptor C (acarreo de entrada), produciendo la Suma. Para el acarreo de salida, une con OR: (A AND B) con ((A XOR B) AND Cin).

  3. Prueba: 000 → Suma=0, Acarreo=0

    Todos los interruptores APAGADOS (A=0, B=0, Cin=0). Sumando 0+0+0=0. Ambos LEDs deben estar APAGADOS.

  4. Prueba: 100 → Suma=1, Acarreo=0

    A ENCENDIDO, B y Cin APAGADOS (A=1, B=0, Cin=0). Sumando 1+0+0=1. LED de Suma ENCENDIDO, Acarreo APAGADO.

  5. Prueba: 010 → Suma=1, Acarreo=0

    B ENCENDIDO, A y Cin APAGADOS (A=0, B=1, Cin=0). Sumando 0+1+0=1. Mismo resultado: Suma ENCENDIDO, Acarreo APAGADO.

  6. Prueba: 001 → Suma=1, Acarreo=0

    Cin ENCENDIDO, A y B APAGADOS (A=0, B=0, Cin=1). Sumando 0+0+1=1. El acarreo de entrada pasa como la suma.

  7. Prueba: 110 → Suma=0, Acarreo=1

    A y B ENCENDIDOS, Cin APAGADO (A=1, B=1, Cin=0). Sumando 1+1+0=10 en binario. Suma=0, Acarreo=1.

  8. Prueba: 011 → Suma=0, Acarreo=1

    B y Cin ENCENDIDOS, A APAGADO (A=0, B=1, Cin=1). Sumando 0+1+1=10 en binario. Suma=0, Acarreo=1.

  9. Prueba: 101 → Suma=0, Acarreo=1

    A y Cin ENCENDIDOS, B APAGADO (A=1, B=0, Cin=1). Sumando 1+0+1=10 en binario. Suma=0, Acarreo=1.

  10. Prueba: 111 → Suma=1, Acarreo=1

    Todos los interruptores ENCENDIDOS (A=1, B=1, Cin=1). Sumando 1+1+1=11 en binario (3 en decimal). ¡Ambos LEDs ENCENDIDOS!

Challenges

  • Encadena múltiples sumadores completos para construir un sumador de 4 bits (¡el siguiente proyecto!)
  • Agrega una salida de detección de desbordamiento para suma de números con signo
  • Construye un restador invirtiendo una entrada y configurando Cin=1 (complemento a dos)
  • Compara el retardo de propagación con un IC sumador dedicado como el 74LS83