Załóżmy, że mamy dwie liczby binarne, które musimy porównać według ich wielkości. Jedna liczba z tych dwóch liczb może być większa, równa lub mniejsza od drugiej liczby. Układ cyfrowy, który wykonuje to zadanie porównania między liczbami binarnymi jest nazywany cyfrowym komparatorem. Dla lepszego zrozumienia rozważmy dwie jednobitowe liczby binarne A i B. Wartość A i B może być 0 lub 1 i nic więcej. Teraz logicznie zaprojektujmy obwód, który będzie miał dwa wejścia jedno dla A i drugie dla B i ma trzy wyjścia, jedno dla A > B warunek, jeden dla A = B warunek i jeden dla A < B warunek. Nazwijmy terminale wyjściowe odpowiednio G, E i L.
Chcemy,
G = 1 (logicznie 1) gdy A > B.
B = 1 (logicznie 1) gdy A = B.
I
L = 1 (logicznie 1) gdy A < B.
Jeśli pomyślnie zaprojektujemy ten obwód logiczny, będzie pewnie porównywać dwa pojedyncze bity liczb binarnych A, B i daje wysoki stan na odpowiednim terminalu wyjściowym zgodnie z warunkami porównania A i B.
| A | B | G | E | L |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Gdy, A = 0 i B = 0, to A = B i E = 1
Gdy, A = 0 i B = 1, to A < B i L = 1
Gdy, A = 1 i B = 0, to A > B i G = 1
Gdy, A = 1 i B = 1, to A = B i E = 1
Teraz z powyższej tabeli, otrzymujemy,
Obwód ten może być zrealizowany jako,
Ponieważ powyższy może porównywać tylko dwie jednobitowe liczby binarne, jest on nazywany jednobitowym komparatorem cyfrowym.
Binarny system liczbowy zwykle nie używa pojedynczych liczb binarnych zamiast tego używa wielu bitowych liczb binarnych, które są zwykle 4 bity i powyżej. Tak więc, zaprojektujmy 4-bitowy komparator cyfrowy, aby uzyskać bardziej jasne pojęcie komparatora.
Załóżmy, że istnieją dwie 4-bitowe liczby binarne,
Porównajmy te dwie liczby
Warunek (1), gdy A1 > B1 tj. A1 = 1 i B1 = 0, ⇒ A > B lub G = 1.
Warunek (2), gdy A1 = B1 i A2 > B2 tzn. A2 = 1 i B2 = 0 ⇒ A >B lub G = 1.
Warunek (3), gdy A1 = B1 i A2 = B2 oraz A3 > B3 i.e. A3 = 1 i B3 = 0 ⇒ A >B lub G = 1.
Warunek (4), gdy A1 = B1, A2 = B2, A3 = B3 i A4 > B4 i.tj. A4 = 1 i B4 = 0 ⇒ A > B lub G = 1.
Stąd G = 1, jeśli któreś z powyższych równań jest prawdziwe,
Podobnie,
Teraz,
Again when,
Obwód logiczny można narysować z powyższych równań (i), (ii) i (iii).
To jest 4-bitowy komparator cyfrowy.
IC komparatora cyfrowego
Układ scalony (IC) dostępny dla 4-bitowego komparatora cyfrowego to IC 7485. Dla więcej bitów porównania, więcej niż jeden taki układ scalony może być kaskadowo. Ten układ scalony ma trzy końcówki, oznaczone jako (A < B)in, (A = B)in i (A > B)in i inne trzy końcówki oznaczone jako, (A < B)out, (A = B)out i (A > B)out. Podczas kaskadowania dwóch układów scalonych 7485, (A < B)out, (A = B)out i (A > B)out układu scalonego niższego rzędu byłyby połączone odpowiednio z (A < B)in, (A = B)in i (A > B)in układu scalonego wyższego rzędu.