Mi a kódátalakító: binárisból szürke kódba és szürke kódból bináris átalakításba

A számítógépekben a bináris fájlokat szürkévé, a szürkét binárisokká kell átalakítanunk. Ennek átalakítása két szabály alkalmazásával történhet, nevezetesen binárisból szürke átalakításba és a szürke bináris átalakításba. Az első konverziónál a szürke kód MSB-je folyamatosan egyenértékű a bináris kód MSB-jével. A szürke kód kimenetének további bitjei felhasználhatják az EX-OR logikai kapu koncepcióját az adott index bináris kódjaihoz, valamint a korábbi indexhez. Itt az MSB nem más, mint a legjelentősebb bit. Az első konverziónál a bináris kód MSB-je folyamatosan egyenértékű az adott bináris kód MSB-jével. A bináris kód kimenetének további bitjei megszerezhetők az EX-OR használatával logikai kapu szürke kódok ellenőrzésével az adott indexen. Ha a jelenlegi szürke kód bit nulla, akkor a korábbi bináris kód másolása után, valamint a korábbi bináris kód bit fordított másolása is. Ez a cikk a kódátalakítók áttekintését tárgyalja, amely magában foglalja a bináris-szürke kód-átalakítót, valamint a szürke-bináris kód-átalakítót.

Mi az a bináris kód?

A digitális számítógépekben a bináris számrendszeren alapuló kódot bináris kódnak nevezik. Két lehetséges állapot van, például BE és KI, amelyek 0 és 1 között vannak ábrázolva. A digitális rendszer 10 számjegyből áll, ahol a számjegy minden pozíciója a 10 erejét jelenti. Bináris rendszerben a számjegy minden helyzete 2-es hatványt jelent.

A bináris kódjel elektromos impulzusokat tartalmaz, amelyek jelzik a végrehajtandó karaktereket, számokat és műveleteket. Órarendszert használnak normál impulzusok továbbítására, valamint olyan alkatrészek, mint a tranzisztorok, amelyek be- vagy kikapcsolnak az áramláshoz, különben blokkolják a jeleket. Bináris kódban minden 0 és 9 közötti tizedesjegyet 4 bináris bit / számjegy halmazon keresztül lehet jelölni. Az alapvető 4 aritmetikai művelet, mint például összeadás, kivonás, szorzás és osztás, mind bináris számokon lévő alapvető Boole algebrai függvények kombinációira csökkenthető.

Mi a szürke kód?

A szürke kód vagy az RBC (visszavert bináris kód), vagyis a ciklikus kód bináris számrendszerek sorozata. A visszavert bináris kód hívásának fő oka az, hogy a kezdeti N / 2 értékek fordított sorrendben vannak, összehasonlítva az utolsó N / 2 értékekkel. Ebben a fajta kódban a két egymást követő értéket egyetlen bináris számjegyű bit változtatja meg. Ezeket a kódokat elsősorban a hardver által generált bináris számok általános sorozatában használják.

A bináris számok hibákat okozhatnak, ha az áttérés egyetlen számról az egymást követőre történik. Ez a típusú kód alapvetően úgy oldja meg ezt a problémát, hogy egyszerûen megváltoztatja a számok közötti váltást.

Ez a fajta kód rendkívül könnyű súlyozású, és nem függ az egész pozícióban megadott számjegyértéktől. Ezt a fajta kódot ciklikus változónak is nevezik, mivel egyetlen értéknek az egymást követő értékre történő megváltoztatása csak egyetlen bit változását tartalmazza.

Ez az egységnyi távolságkódok esetében a legnépszerűbb, számtani függvényekhez azonban nem megfelelő. A szürke kód alkalmazásai tartalmazzák az analóg-digitális átalakítókat és a digitális kommunikációt a hibajavítás érdekében. Először is, a szürke kódot nem könnyű megérteni, azonban nagyon könnyen felismerhetővé válik.

Bináris-szürke kód konverter

A bináris kód az adatok nagyon egyszerű ábrázolása két érték, például 0 és 1 értékek felhasználásával, és főleg a számítógép világában használják. A bináris kód lehet magas (1) vagy alacsony (0) érték, vagy akár módosíthatja az értéket. A szürke kód vagy a visszavert bináris kód megbecsüli azt a bináris kód jelleget, amely be- és kikapcsolási jelzőkkel van elrendezve, általában eggyel és nullával jelölve. Ezeket a kódokat az egyértelműség, valamint a bináris hibamódosítások vizsgálatára használják kommunikáció .

A bináris kód szürke kódgá alakítása az a használatával történhet logikai áramkör . A szürke kód nem súlyozott kód, mert nincs külön súly rendelve a bit pozíciójához. Egy n-bites kódot úgy lehet elérni, hogy egy n-1 bites kódot reprodukálunk egy tengelyen a 2-es sorok után.^n-1, valamint a legjelentősebb 0 bit elhelyezése a tengely felett, a legjelentősebb 1 bit a tengely alatt. Az alábbi lépésenkénti szürke kódgenerálás látható.

Bináris-szürke kód konverziós logikai áramkör

Ez a módszer Ex-OR kaput használ a bináris bitek végrehajtására. A következő legjobb példa nagyon hasznos lesz a bináris szürkévé alakításának ismeretében. Ebben az átalakítási módszerben vegye le a jelenlegi bináris szám MSB bitjét, mivel a szürke kódszám elsődleges vagy MSB bitje hasonló a bináris számhoz.

Ahhoz, hogy az adott bináris számjegyek előállításához az egyenes szürke kódolású biteket a megfelelő szürke kódolt szám előállításához adja hozzá, adja hozzá az elsődleges számot vagy a bináris szám MSB számjegyét a második számjegy felé, és jegyezze fel a terméket a szürke kód elsődleges bitje mellé, és adja hozzá a következő bináris bitet a harmadik bithez, majd jegyezze fel a terméket a 2 mellé^ndkicsit szürke kód. Hasonlóképpen kövesse ezt az eljárást az utolsó bináris bitig, valamint jegyezze fel az eredményeket attól függően EX-OR logikai művelet a megfelelő szürke kódolású bináris számjegy előállításához.

Példa bináris-szürke kód konverterre

Tegyük fel, hogy a bináris kód számjegyei bo, b1, b2, b3, míg az adott szürke kód a következő koncepció alapján érhető el.

Kódkonverzió példa

A fenti műveletből végül megkaphatjuk a szürke értékeket, mint például g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0.

Konverziós példa

Például vegye a b3, b2, b1, b0 = 1101 bináris értéket, és a fenti koncepció alapján keresse meg a g3, g2, g1, g0 szürke kódot

g3 = b3 = 1

g2 = b3 XOR b2 = 1 XOR 1 = 0

g1 = b2 XOR b1 = 1 XOR 0 = 1

g0 = b1 XOR b0 = 0 XOR 1 = 1

Az 1101 bináris érték végső szürke kódja 1011

Bináris-szürke kód konverter táblázat

VHDL kód binárisból szürke kód konvertálásra alább található.

KÖNYVTÁR ieee
HASZNÁLJA az ieee.std_logic_1164
entitás bin2gray is
port (bin: in std_logic_vector (3 0-ig) - bináris bemenet
G: out std_logic_vector (3-tól 0-ig) - szürke kód kimenet
)
end bin2gray
architektúra gate_level of bin2gray is
kezdődik
–Xor kapuk.
G (3)<= bin(3)
G (2)<= bin(3) xor bin(2)
G (1)<= bin(2) xor bin(1)
G (0)<= bin(1) xor bin(0)
vége

Előnyök

A a bináris kód előnyei a következőket tartalmazzák.

• A bináris kód használatának legfőbb előnye, hogy egyszerűen elektronikus eszközökön keresztül jelzik
• A bináris adatok tárolása szintén nagyon egyszerű.
• Nagyon könnyen jelölhető és vezérelhető elektronikusan és mechanikusan.
• A szimbólumok ábrázolása közötti különbség növelhető, így csökkenthető a hibalehetőség.

A a bináris kód hátrányai a következőket tartalmazzák.

• A szükséges szimbólumok száma növelhető, hogy egy adott számú általános helyzetérték-rendszert jelezzen.
• Az emberek nem tudják őket rendkívül hatékonyan elolvasni hosszúságuk miatt és alapértelmezett tízes számok használatával
• Sok számjegyet használ bármely logikai szám jelölésére

Alkalmazások

A bináris kód alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

• A bináris kódokat használják a telekommunikációban, valamint az adatkódolás különböző technikáinak kiszámításához, például a karakterláncoktól a bit-húrokig. Az ezen módszerekkel használt szélesség rögzített, egyébként változó szélességű húrok.
• Ezt használják a számítógépes nyelvekben, valamint a programozásban, mert a számítógépes nyelvek elsősorban a 2-jegyű számrendszerektől függenek.

Szürke bináris kód átalakító

Ez a szürke-bináris konverziós módszer az EX-OR logikai kapu működési koncepcióját is használja a szürke bitek és a bináris bitek között. Az alábbi példa lépésről lépésre segíthet a szürke kód bináris kóddá történő átalakításának megismerésében.

A szürke bináris kódra váltásához vegye le a szürke kód számának MSB számjegyét, mivel az elsődleges szám vagy a szürke kód MSB hasonló a bináris számjegyhez.

A következő egyenes bináris bit megszerzéséhez az elsődleges bit XOR műveletét vagy a bináris MSB bitjeit használja a szürke kód következő bitjéhez.

Szürke-bináris kód konverziós logikai áramkör

Hasonlóképpen, a harmadik egyenes bináris bit megszerzéséhez az XOR műveletet használja a második bit között, vagy az MSB bináris bitet a szürke kód harmadik MSD bitjéhez stb.

Példa a szürke-bináris kód átalakítóra

Tegyük fel, hogy a Szürke kód g3, g2, g1, g0 számjegyek, míg az adott bináris kód számjegyek: bo, b1, b2, b3 a következő koncepció alapján érhetők el.

Konverziós példa

A fenti műveletből végül megkapjuk azokat a bináris értékeket, mint b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0.

Kódkonverzió példa

Vegyük például a g3, g2, g1, g0 = 0011 szürke értéket, és a fenti koncepció alapján keressük meg a b3, b2, b1, b0 bináris kódot

b3 = g3 = 0

b2 = b3 XOR g2 = 0 XOR 0 = 0

b1 = b2 XOR g1 = 0 XOR 1 = 1

b0 = b1 XOR g0 = 1 XOR 1 = 0

A szürke 0011 értékének végső bináris kódja 0010

Szürke-bináris kód-átalakító táblázat

Előnyök

A a szürke kód előnyei a következőket tartalmazzák.

• A logikai áramkör csökkenthető
• Az óra tartományának átlépésekor használják
• A hiba minimalizálására szolgál, miközben analógról digitálisra váltja a jeleket
• Miután a genetikai algoritmusokban alkalmazzák, a falak előfordulásának csökkentése csökkenthető.

Hátrányok

A szürke kód hátrányai a következők.

• Számtani függvényekhez nem megfelelő
• Kevés pontos alkalmazásra alkalmazható

Alkalmazások

A szürke kód alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

• Analóg-digitális átalakítókban használják
• Digitális kommunikációban egy hiba kijavítására
• Csökkenti a hibákat, miközben a jeleket analógról digitálisra változtatja.
• Matematikai feladványok
• Logikai áramkör minimalizálása
• Két óra tartomány közötti kommunikációra szolgál
• Genetikai algoritmusok
• Pozíciókódolók

VHDL kód a szürke kód bináris konvertáláshoz alább található.

KÖNYVTÁR ieee
HASZNÁLJA az ieee.std_logic_1164
a grey2bin entitás
port (G: std_logic_vector (3-tól 0-ig) –szürke kódbevitel
bin: out std_logic_vector (3-tól 0-ig) - bináris kimenet
)
vége grey2bin
architektúra gate_level of grey2bin is
kezdődik
–Xor kapuk.
am (3)<= G(3)
am (2)<= G(3) xor G(2)
am (1)<= G(3) xor G(2) xor G(1)
am (0)<= G(3) xor G(2) xor G(1) xor G(0)
vége

3 bites bináris szürke kód átalakító

Tegyük fel a bináris számjegyeket 3 bites bináris számban, például b0, b1, b2, bárhol a „b2” bit az MSB (legjelentősebb bit), a „b0” bit pedig a bináris LSB (legkevésbé jelentős bit). A Gray kód számjegyei g0, g1, g2, bárhol a „g2” szám az MSB (a legjelentősebb bit), míg a „g0” szám a szürke kód LSB (legkevésbé jelentős bitje).

Így a boolean kifejezés k-map segítségével megoldható bináris-szürke kód konverterre, megkapjuk g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 ⊕ b1. Hasonlóképpen megváltoztathatjuk az n-bites bináris számot (bnb (n-1)… b2 b1 b0) szürke kódgá (gng (n-1)… g2 g1 g0).

LSB esetén (legkevésbé jelentős bit)

g0 = b0⊕b1

g1 = b1⊕b2

g2 = b1⊕b2

g (n-1) = b (n-1) ⊕ bn, gn = bn.

Például konvertálja az 111010 bináris számokat szürke kódokká.

Tehát a fenti algoritmus alapján

g0 = b0 ⊕ b1 => 0 ⊕ 1 = 1

g1 = b1 ⊕ b2 = 1 ⊕ 0 = 1

g2 = b2 ⊕ b3 = 0 ⊕1 = 1

g3 = b3 ⊕ b4 = 1⊕1 = 0

g4 = b4 ⊕ b5 = 1 ⊕ 1 = 0

g5 = b5 = 1 = 1

Tehát a bináris átalakítása szürke kódgá lesz - 100111.

Bináris-szürke kód konverter az IC 7486 használatával

A bináris átalakítása szürkévé és a szürke binárissá alakítása az IC7486 segítségével hajtható végre. Ennek elkészítéséhez szükséges alkatrészek egy kenyérlap, összekötő vezetékek, LED-ek, ellenállások, XOR (IC7486), nyomógombos kapcsolók és egy akkumulátor az áramellátáshoz.

Az IC7486 csomagja főleg négy XOR logikai kaput tartalmaz, ahol a 7 és 14 csapok biztosítják az összes logikai kapu ellátását. Egyetlen XOR kapu o / ps-je addig kapcsolódik a másik logikai kapu bemenetéhez, ugyanazon vagy más chipen belül, amíg hasonló földi terminállal nem rendelkeznek.

Így itt minden a bináris-szürke kódátalakítóról és a szürke-bináris kódátalakítóról szól. Végül a fenti információk alapján arra következtethetünk ezek az átalakítók alapvető szerepet játszanak a különböző műveletek végrehajtásában digitális elektronika valamint a kommunikáció a különféle számrendszerek között. A fentiekben tárgyalt kódátalakító példák hasznosak lehetnek a számítások fogalmának megértéséhez. Itt egy kérdés az Ön számára, mik a szürke kódok alkalmazásai?