Kaj je pretvornik kode: binarna v sivo kodo in siva koda v binarno pretvorbo

V računalnikih moramo pretvoriti binarno v sivo in sivo v binarno. To lahko pretvorimo z uporabo dveh pravil, in sicer dvojiško v sivo pretvorbo in sivo v binarno pretvorbo. Pri prvi pretvorbi je MSB sive kode nenehno enakovreden MSB binarne kode. Dodatni bitovi izhoda sive kode lahko dobijo z uporabo koncepta logičnih vrat EX-OR za binarne kode v tem trenutnem indeksu in prejšnjem indeksu. Tu MSB ni nič drugega kot najpomembnejši del. Pri prvi pretvorbi je MSB binarne kode nenehno enakovreden MSB določene binarne kode. Dodatni bit izhoda binarne kode lahko dobite z uporabo EX-OR logična vrata koncept s preverjanjem sivih kod v tem sedanjem indeksu. Če je sedanji bit sive kode enak nič, potem po tem kopirajte prejšnjo binarno kodo, pa tudi kopirajte reverz prejšnjega binarnega koda. Ta članek obravnava pregled pretvornikov kod, ki vključuje pretvornik binarne v sivo kodo in pretvornik sive v binarno kodo.

Kaj je binarna koda?

V digitalnih računalnikih je koda, ki se uporablja na podlagi sistema binarnih števil, znana kot binarna koda. Obstajata dve možni stanji, kot sta VKLOP in IZKLOP, ki sta predstavljeni s pomočjo 0 in 1. Digitalni sistem uporablja 10 števk, pri čemer vsak položaj števke pomeni moč 10. V binarnem sistemu vsak položaj števke predstavlja moč 2.

Signal binarne kode vključuje zaporedje električnih impulzov, ki označujejo znake, številke in operacije, ki jih je treba izvesti. Ura se uporablja za oddajanje običajnih impulzov, pa tudi komponente, kot so tranzistorji, vklopijo / izklopijo, da tok sicer blokira signale. V binarni kodi lahko vsako decimalno število v območju od 0 do 9 označimo s pomočjo nabora 4-binarnih bitov / števk. Osnovne 4 aritmetične operacije, kot so seštevanje, odštevanje, množenje in deljenje, je mogoče zmanjšati na kombinacije osnovnih logičnih funkcij na binarnih številih.

Kaj je siva koda?

Siva koda ali RBC (odsevna binarna koda) ali ciklična koda je vrsta binarnih številskih sistemov. Glavni razlog za klic te odsevne binarne kode je, da so začetne vrednosti N / 2 v obratnem vrstnem redu v primerjavi z zadnjimi vrednostmi N / 2. Pri tej vrsti kode se dve zaporedni vrednosti spremenita z enim bitom binarnih številk. Te kode se v glavnem uporabljajo v običajnih serijah binarnih števil, ki jih ustvari strojna oprema.

Binarna števila lahko povzročijo napake, ko je prehod iz ene številke v zaporedno. Ta vrsta kode v bistvu reši to težavo tako, da po spremembi med številkami spremeni le en bit.

Ta vrsta kode je izredno lahka in ni odvisna od številčne vrednosti, ki je navedena v celotnem položaju. Tovrstna koda se imenuje tudi ciklična spremenljivka, ker sprememba posamezne vrednosti v njeno zaporedno vrednost vsebuje spremembo samo enega bita.

To je najbolj priljubljeno pri enotah kod razdalj, vendar ni primerno za aritmetične funkcije. Uporaba sive kode vključuje analogno-digitalne pretvornike in digitalno komunikacijo za odpravo napak. Prvič, sive kode ni enostavno razumeti, vendar se spremeni v zelo lažje prepoznavno.

Pretvornik binarnega v sivo kodo

Binarna koda je zelo preprost prikaz podatkov z uporabo dveh vrednosti, kot sta 0 in 1, in se v glavnem uporablja v računalniškem svetu. Binarna koda je lahko visoka (1) ali nizka (0) vrednost ali pa celo spremeni vrednost. Siva koda ali odsevna binarna koda ocenjuje naravo binarne kode, ki je urejena z indikatorji za vklop in izklop, običajno označene z enotami in ničlami. Te kode se uporabljajo za preglednost in spreminjanje napak v binarni obliki komunikacije .

Pretvorbo binarne v sivo kodo lahko izvedemo z uporabo logično vezje . Siva koda je netehtana koda, ker za položaj bita ni dodeljena posebna teža. N-bitno kodo lahko dosežemo z reprodukcijo n-1 bitne kode na osi, ki sledi vrstam 2^n-1, kot tudi postavitev najpomembnejšega bita 0 nad osjo, najpomembnejšega bita 1 pa pod osjo. Postopno ustvarjanje sive kode je prikazano spodaj.

Logično vezje za pretvorbo binarne v sivo kodo

Ta metoda uporablja vrata Ex-OR za izvajanje med binarnimi biti. Naslednji najboljši primer bo zelo koristen za poznavanje pretvorbe binarnega v sivo. Pri tej metodi pretvorbe odstranite MSB bit sedanje binarne številke, saj je primarni bit ali MSB bit sive številčne številke podoben binarni številki.

Če želite dobiti ravne sive kodirane bite za generiranje ustrezne sivo kodirane številke za dane binarne številke, dodajte primarno ali MSB številko binarne številke proti drugi številki in zapišite izdelek poleg primarnega bita sive kode in dodajte naslednji binarni bit v tretji bit, nato zapišite izdelek poleg 2^ndbit sive kode. Podobno sledite temu postopku do končnega binarnega bita in si zapišite rezultate, odvisno od tega Logično delovanje EX-OR za generiranje ustrezne binarne številke s sivo kodo.

Primer pretvornika binarne v sivo kodo

Predpostavimo, da so števke binarne kode bo, b1, b2, b3, medtem ko je določeno sivo kodo mogoče doseči na podlagi naslednjega koncepta.

Primer pretvorbe kode

Iz zgornje operacije lahko končno dobimo sive vrednosti, kot so g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0.

Primer pretvorbe

Na primer, vzemite binarno vrednost b3, b2, b1, b0 = 1101 in poiščite sivo kodo g3, g2, g1, g0, ki temelji na zgornjem konceptu

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

Končna siva koda za vrednost binarnega 1101 je 1011

Tabela pretvornika binarnih v sive kode

Koda VHDL za pretvorbo binarne v sivo kodo je podano spodaj.

KNJIŽNICA ieee
UPORABITE ieee.std_logic_1164.ALL
entiteta bin2gray je
vrata (bin: v std_logic_vector (3 downto 0) - binarni vhod
G: ven std_logic_vector (3 do 0) - siva izhodna koda
)
konec bin2gray
arhitektura gate_level bin2gray je
začeti
–Xor vrata.
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)
konec

Prednosti

The prednosti binarne kode vključujejo naslednje.

• Glavna prednost uporabe binarne kode je, da jo preprosto označimo z elektronskimi napravami
• Binarne podatke je tudi zelo enostavno shraniti.
• Zelo enostavno za elektronsko in mehansko označevanje in nadzor.
• Razlika med predstavitvami simbolov se lahko poveča, tako da se zmanjša možnost napak.

The slabosti binarne kode vključujejo naslednje.

• Zahtevano število simbolov lahko povečate, da označujejo določeno število celotnih sistemov vrednosti položaja.
• Ljudje jih ne moremo prebrati zelo učinkovito zaradi njihove dolžine in privzete številke osnovnih deset
• Za označevanje katere koli logične številke uporablja veliko števk

Aplikacije

Aplikacije binarne kode vključujejo naslednje.

• Binarne kode se uporabljajo v telekomunikacijah in računalništvu za različne tehnike kodiranja podatkov, kot so nizov znakov v bitne nize. Širina, ki jo uporabljajo te metode, je fiksna, sicer nizi s spremenljivo širino.
• To se uporablja v računalniških jezikih in programiranju, ker so računalniški jeziki v glavnem odvisni od dvomestnih številskih sistemov.

Pretvornik sive v binarno kodo

Ta metoda pretvorbe sive v binarno uporablja tudi delovni koncept logičnih vrat EX-OR med bitoma sive in binarnimi biti. Naslednji primer s postopnim postopkom vam lahko pomaga poznati koncept pretvorbe sive kode v binarno kodo.

Če želite sivo spremeniti v binarno kodo, odstranite MSB številko sive kode, saj je primarna številka ali MSB sive kode podobna binarni številki.

Če želite dobiti naslednji ravni binarni bit, uporabi operacijo XOR med primarnim bitom ali MSB bitom binarnega bita do naslednjega bita sive kode.

Logično vezje za pretvorbo sive v binarno kodo

Podobno za pridobitev tretjega ravnega binarnega bita uporablja operacijo XOR med drugim bitom ali bitom MSB binarnega bita za tretji bit MSD sive kode itd.

Primer pretvornika sive v binarno kodo

Naj prevzame Siva koda števke g3, g2, g1, g0, medtem ko so določene števke binarne kode bo, b1, b2, b3 mogoče doseči na podlagi naslednjega koncepta.

Primer pretvorbe

Iz zgornje operacije lahko končno dobimo binarne vrednosti, kot so b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0.

Primer pretvorbe kode

Na primer, vzemite sivo vrednost g3, g2, g1, g0 = 0011 in poiščite binarno kodo b3, b2, b1, b0 na podlagi zgornjega koncepta

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

Končna binarna koda za vrednost sive 0011 je 0010

Tabela pretvornika sive v binarno kodo

Prednosti

The prednosti sive kode vključujejo naslednje.

• Logično vezje je mogoče zmanjšati
• Uporablja se za prečkanje domene ure
• Uporablja se za zmanjšanje napak med spreminjanjem signalov iz analognega v digitalni
• Ko se enkrat uporabi v genetskih algoritmih, je mogoče pojavnost Hammingove stene zmanjšati.

Slabosti

Pomanjkljivosti sive kode vključujejo naslednje.

• Ni primerno za aritmetične funkcije
• Velja za nekaj natančnih aplikacij

Aplikacije

Vloge sive kode vključujejo naslednje.

• Uporablja se v analogno-digitalnih pretvornikih
• V digitalni komunikaciji za odpravo napake
• Zmanjšuje napake pri spreminjanju signalov iz analognih v digitalne.
• Matematične uganke
• Minimizacija logičnega vezja
• Uporablja se za komunikacijo med dvema urama
• Genetski algoritmi
• Dajalniki položaja

Koda VHDL za sivo kodo v binarno pretvorbo je podano spodaj.

KNJIŽNICA ieee
UPORABITE ieee.std_logic_1164.ALL
entiteta grey2bin je
vrata (G: v std_logic_vector (3 downto 0) - vnos sive kode
bin: out std_logic_vector (3 downto 0) - binarni izhod
)
konec siv2bin
arhitektura gate_level of gray2bin je
začeti
–Xor vrata.
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)
konec

3-bitni pretvornik binarnih v sive kode

Predpostavimo, da so binarne števke v 3-bitnem binarnem številu, kot so b0, b1, b2, kjer koli je bit 'b2' MSB (najpomembnejši bit), bit 'b0' pa je LSB (najmanj pomemben bit) binarne datoteke. Števke sive kode so g0, g1, g2, kjer je številka 'g2' MSB (najpomembnejši bit), medtem ko je številka 'g0' LSB (najmanj pomemben bit) sive kode.

Tako lahko logični izraz rešimo za pretvornik binarne v sivo kodo s pomočjo k-map, dobimo lahko g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 ⊕ b1. Prav tako lahko spremenimo n-bitno binarno število (bnb (n-1) ... b2 b1 b0) v sivo kodo (gng (n-1) ... g2 g1 g0).

Za LSB (najmanj pomemben bit)

g0 = b0⊕b1

g1 = b1⊕b2

g2 = b1⊕b2

g (n-1) = b (n-1) ⊕ bn, gn = bn.

Na primer, pretvorite 111010 binarnih števil v sivo kodo.

Torej na podlagi zgornjega algoritma,

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

Torej, pretvorba binarne v sivo kodo bo - 100111.

Pretvornik binarnih v sive kode z uporabo IC 7486

Pretvorbo binarnega v sivo in sivega v binarno lahko izvedemo z uporabo IC7486. Potrebni sestavni deli za to so plošča, povezovalni kabli, LED, upori, XOR (IC7486), stikala na gumb in baterija za napajanje.

Paket IC7486 vključuje predvsem štiri logična vrata XOR, kjer bodo nožice 7 in 14 zagotavljale oskrbo z vsemi logičnimi vrati. O / ps posameznih vrat XOR je povezan z vhodom drugih logičnih vrat znotraj istega ali drugega čipa, dokler si ne delijo podobnega ozemljitvenega terminala.

Gre torej za pretvornik binarne v sivo kodo in pretvornik sive v binarno kodo. Iz zgornjih informacij lahko na koncu sklepamo teh pretvornikov igrajo bistveno vlogo pri izvajanju različnih operacij digitalna elektronika kot tudi komunikacija med različnimi številskimi sistemi. Primeri pretvornika kode, ki smo jih obravnavali zgoraj, so lahko koristni za razumevanje koncepta, kako narediti te izračune. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so uporabe sivih kod?