Construyendo un Medio Sumador

Construye un circuito de medio sumador usando compuertas XOR y AND—el bloque fundamental de toda la aritmética digital.

Overview

Un medio sumador es el circuito aritmético más simple—suma dos bits individuales y produce una salida de suma y acarreo. La compuerta XOR produce la suma (1+1=0 con acarreo, 1+0=1, 0+0=0), mientras que la compuerta AND produce el acarreo (solo 1+1 genera un acarreo). ¡Esta es la base de toda la aritmética digital, desde calculadoras hasta procesadores de computadoras!

Components Needed

  • 1x SN74HC86 IC (XOR)
  • 1x CD4081 IC (AND)
  • 2x LED
  • 2x Switch
  • variosx Wires

Instructions

  1. Reúne Tus Componentes

    Necesitarás el IC SN74HC86 (XOR), el IC CD4081 (AND), dos interruptores, dos LEDs (uno para la suma, uno para el acarreo), cables, protoboard y fuente de alimentación de 5V.

  2. Cablea el Circuito del Medio Sumador

    Coloca ambos ICs en el protoboard. Alimenta ambos (pin 14 a 5V, pin 7 a tierra). Conecta ambas salidas de los interruptores a AMBOS chips—las mismas dos entradas van a los pines 1,2 de la compuerta XOR y a los pines 1,2 de la compuerta AND. Conecta la salida XOR (pin 3) al LED de Suma. Conecta la salida AND (pin 3) al LED de Acarreo.

  3. Prueba: 0 + 0 = 00

    Con ambos interruptores APAGADOS (hacia la derecha), ambas entradas son 0. Sumando 0+0=0 sin acarreo. Ambos LEDs deben estar APAGADOS—Suma=0, Acarreo=0.

  4. Prueba: 1 + 0 = 01

    Enciende el interruptor izquierdo (hacia la izquierda). Ahora estás sumando 1+0=1. El LED de Suma se enciende, el de Acarreo permanece APAGADO. XOR detectó entradas diferentes, AND detectó que no ambas son altas.

  5. Prueba: 0 + 1 = 01

    Cambia las posiciones—izquierdo APAGADO, derecho ENCENDIDO. Estás sumando 0+1=1. Mismo resultado: LED de Suma ENCENDIDO, LED de Acarreo APAGADO. ¡El orden no importa en la suma!

  6. Prueba: 1 + 1 = 10

    Enciende ambos interruptores. Sumando 1+1=10 en binario (que es 2 en decimal). El LED de Suma se APAGA (el lugar de las "unidades" es 0), pero el LED de Acarreo se ENCIENDE (llevamos un 1 al siguiente lugar). ¡Esta es la suma binaria en acción!

Challenges

  • Extiende esto a un sumador completo agregando una compuerta OR para el acarreo de entrada (¡el siguiente proyecto!)
  • Calcula qué números puedes sumar con múltiples medios sumadores encadenados
  • Construye un sumador de 2 bits usando dos medios sumadores y una compuerta OR
  • Compara la tabla de verdad del medio sumador con la suma binaria a mano