¿Qué es un comparador digital?

Un comparador digital es un circuito electrónico o dispositivo capaz de aceptar dos señales binarias y realizar pruebas en esas señales para determinar su equivalencia entre sí. La forma más simple de un comparador digital compara dos señales binarias, conocidas en el procesamiento por computadora como bits, y utiliza una serie de puertas lógicas para determinar si los dos bits son iguales o si uno es mayor que el otro en función de la lógica binaria en la que cada señal se le da el valor de cero o uno. La mayoría de los circuitos comparadores digitales están diseñados para aceptar múltiples bits para comparación, donde en muchas aplicaciones los bits se combinan mediante software o hardware externo en números reales. En el corazón de la mayoría de las unidades centrales de procesamiento (CPU) en las computadoras y otros dispositivos digitales, un comparador realiza una gran parte de las operaciones lógicas que permiten la función de una computadora. Fuera de las computadoras, los comparadores digitales también se utilizan en algunos dispositivos en los que la entrada analógica se convierte en información digital que se mide o supervisa, como en algunos medidores de prueba.

La forma en que funciona un comparador digital comienza con la entrada de información. El comparador solo puede manejar datos binarios, lo que significa que sea cual sea el mecanismo de entrada, la señal que ingresa al circuito solo puede tener dos estados, que comúnmente se conocen como cero y uno. El circuito puede diseñarse para manejar múltiples bits al mismo tiempo, como se hace en la CPU de la mayoría de las computadoras.

Cuando se compara un bit con otro bit, el comparador digital puede probarlo de una de las tres formas siguientes. El primero es la equivalencia, lo que significa que el resultado de comparar un bit con otro dará como resultado un resultado positivo o verdadero si ambos bits son iguales a uno o si ambos bits son iguales a cero. Los bits individuales también se pueden verificar para ver si uno es mayor o menor que otro. Sin embargo, para una secuencia de bits, las comparaciones para determinar qué conjunto tiene un valor más alto o más bajo necesitan verificar cada bit para ver qué conjunto tiene un bit más significativo más altamente colocado, porque esto determina el valor numérico real del conjunto de bits. El resultado de la comparación se pasa como salida del comparador digital a cualquier hardware con el que esté conectado.

Más allá de los procesadores de computadora, se puede usar un comparador digital en algunos dispositivos que contrastan las imágenes visuales con las imágenes digitales, como puede ser el caso en la ingeniería que se basa en programas de dibujo asistido por computadora (CAD) para verificar si los productos fabricados físicamente cumplen con las especificaciones. También se pueden emplear para convertir señales analógicas en patrones digitales. Un comparador digital también se puede utilizar junto con otros dispositivos para actuar como monitor en un entorno industrial para ver información digital precisa sobre el estado de una máquina.