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关于格雷码(Gray Code)你知道多少?
4 n3 |* }1 \2 G6 e ]% \格雷码(英文:Gray Code, Grey Code,又称作葛莱码,二进制循环码)
6 w( C* ?& Y9 m; H: H是1880年由法国工程师Jean-Maurice-Emlle Baudot发明的一种编码,是一种绝对编码方式。( i8 P# ]$ D7 a5 }
典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码,它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能,它的反射、自补特性使得求反非常方便。6 z# k# C' S2 F6 z
格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码方式,因为,虽然自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但在某些情况,例如从十进制的3转换为4时二进制码的每一位都要变,能使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。而格雷码则没有这一缺点,它在相邻位间转换时,只有一位产生变化。它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。由于这种编码相邻的两个码组之间只有一位不同,因而在用于风向的转角位移量-数字量的转换中,当风向的转角位移量发生微小变化(而可能引起数字量发生变化时,格雷码仅改变一位,这样与其它编码同时改变两位或多位的情况相比更为可靠,即可减少出错的可能性。, Q& J( a7 X& c/ _3 V } e
格雷码不是权重码,每一位码没有确定的大小,不能直接进行比较大小和算术运算,要经过一次码变换,变成自然二进制码,再由上位机读取。5 [2 c# V( Y- O: \
一般的,普通二进制码与格雷码可以按以下方法互相转换:
, D- U1 |, u4 }4 f3 R/ ^1 m$ ~ 二进制码->格雷码(编码):从最右边一位起,依次将每一位与左边一位异或(XOR),作为对应格雷码该位的值,最左边一位不变(相当于左边是0); 格雷码-〉二进制码(解码):从左边第二位起,将每位与左边一位解码后的值异或,作为该位解码后的值(最左边一位依然不变) //***********************************************************************// //***************************如下实例:*******************************// ==================================== ( H0 ^8 f% h* [( N
1010
& j) \4 r1 [4 a$ N' |; M2 F, A* r要将它变为自然二进制: 1 ?, p" ?: p2 ?6 P) p4 T1 p
0 与第四位 1 进行异或结果为 1
5 ~- J4 z: Y* e: D% l: G- y上面结果1与第三位0异或结果为 1
. F- s% Z7 J0 e上面结果1与第二位1异或结果为 0 $ W7 p( w9 B4 y
上面结果0与第一位0异或结果为 0
. z$ l$ g: G X因此最终结果为:1100,这就是二进制码即十进制12; verilog Code  gray to binary) 法一: always @ (graycode) begin for(i=0;i<=n-1;i=i+1) binarycode=^(graycode>>i);//比较浪费空间 end
4 ?% u0 Z7 K2 p4 Q h! {4 W法二: always @ (graycode) begin binarycode[n-1]=graycode[n-1]; for(i=1;i<=n-1;i=i+1) binarycode[i-1]=graycode[i-1] ^ binarycode;//比较节省空间 end ==================================== ; k! j% }( U7 K6 [6 _0 @
1100 1 ^9 @8 ?! Y7 N2 \
要将它变为格蕾码: , l/ v$ b* i' R& Q
第一位0与其左位异或结果为0 ' T [2 _+ J h3 Q
第二位0与其左位异或结果为1 5 C0 c6 v z( p& k% ^( Z8 Z4 ]
第三位1与其左位异或结果为0 + A% h$ l& w6 `3 q1 f- }6 W
第四位1保留结果为1 $ l3 e+ L) f# J$ F, F6 F; W
因此最终结果为:1010,也就是原始的格蕾码。 verilog Code  bianry to gray) binarycode=graycode^(graycode>>1);
7 p) g( ]0 a& o R3 `; W |