Co je převodník kódu: Binární na šedý kód a šedý kód na binární převod

V počítačích musíme převést binární na šedou a šedou na binární. Převod lze provést pomocí dvou pravidel, a to binární na šedou a šedou na binární. V první převodu je MSB šedého kódu neustále ekvivalentní MSB binárního kódu. Další bity výstupu šedého kódu lze získat pomocí konceptu logické brány EX-OR k binárním kódům v tomto současném i dřívějším indexu. Zde MSB není nic jiného než nejvýznamnější bit. V první převodu je MSB binárního kódu neustále ekvivalentní MSB konkrétního binárního kódu. Další bity výstupu binárního kódu lze získat pomocí EX-OR logická brána koncept ověřením šedých kódů v daném indexu. Pokud je současný bit šedého kódu nulový, pak po této kopii dřívějšího binárního kódu zkopírujte také rub předchozího binárního kódu. Tento článek pojednává o přehledu převaděčů kódu, který zahrnuje převaděč binárního na šedý kód i převaděč šedého na binární kód.

Co je to binární kód?

V digitálních počítačích je kód, který se používá na základě systému binárních čísel, znám jako binární kód. Existují dva možné stavy, jako je ZAPNUTO a VYPNUTO, které jsou reprezentovány 0 a 1. Digitální systém používá 10 číslic, kde každá pozice číslice znamená sílu 10. V binárním systému představuje každá pozice číslice sílu 2.

Signál binárního kódu obsahuje posloupnost elektrických pulsů, které označují znaky, čísla a operace, které mají být provedeny. Hodinové zařízení se používá k přenosu normálních pulzů, stejně jako komponent, jako jsou tranzistory, zapnutí / vypnutí, aby tok jinak blokoval signály. V binárním kódu lze každé desetinné číslo v rozsahu od 0 do 9 označit pomocí sady 4-binárních bitů / číslic. Základní 4 aritmetické operace, jako je sčítání, odčítání, násobení a dělení, lze snížit na kombinace základních booleovských algebraických funkcí na binárních číslech.

Co je Šedý kodex?

Šedý kód nebo RBC (odražený binární kód) nebo cyklický kód je řada systémů binárních čísel. Hlavním důvodem pro volání tohoto odraženého binárního kódu je, že počáteční hodnoty N / 2 jsou v opačném pořadí ve srovnání s posledními hodnotami N / 2. V tomto druhu kódu se dvě po sobě jdoucí hodnoty mění pomocí jediného binárního čísla. Tyto kódy se používají hlavně v běžné řadě binárních čísel generovaných hardwarem.

Binární čísla mohou způsobit chyby, jakmile se provede přechod z jednoho čísla na po sobě jdoucí. Tento typ kódu v zásadě řeší tento problém změnou jednoduše jednoho bitu, jakmile je provedena změna mezi čísly.

Tento druh kódu je extrémně lehký a nezávisí na číselné hodnotě uvedené v celé pozici. Tento druh kódu se také nazývá cyklický proměnný kód, protože změna jedné hodnoty na její po sobě jdoucí hodnotu obsahuje změnu pouze jednoho bitu.

Toto je nejoblíbenější pro kódy vzdálenosti jednotek, ale není to vhodné pro aritmetické funkce. Aplikace šedého kódu zahrnují analogově-digitální převaděče a digitální komunikaci pro korekci chyb. Za prvé, šedý kód není snadné pochopit, ale stává se velmi snadno rozpoznatelným.

Převaděč binárního na šedý kód

Binární kód je velmi jednoduchá reprezentace dat pomocí dvou hodnot, jako jsou 0 a 1, a používá se hlavně ve světě počítače. Binární kód může být vysoká (1) nebo nízká (0) hodnota, nebo dokonce změna hodnoty. Šedý kód nebo odražený binární kód odhaduje povahu binárního kódu, která je uspořádána pomocí indikátorů zapnutí a vypnutí, obvykle označovaných jednotkami a nulami. Tyto kódy se používají ke sledování jasnosti a úprav chyb v binárním formátu komunikace .

Převod binárního na šedý kód lze provést pomocí a logický obvod . Šedý kód je nevážený kód, protože poloze bitů není přiřazena žádná zvláštní váha. N-bitový kód lze dosáhnout reprodukcí n-1 bitového kódu na ose následující po řádcích 2^n-1, stejně jako umístění nejvýznamnějšího bitu 0 nad osu a nejvýznamnějšího bitu 1 pod osou. Postupné generování šedého kódu je uvedeno níže.

Logický obvod pro převod binárního na šedý kód

Tato metoda používá bránu Ex-OR k provádění mezi binárními bity. Následující nejlepší příklad bude velmi užitečný pro znalost převodu binárního na šedý. V této metodě převodu sundejte bit MSB aktuálního binárního čísla, protože primární bit nebo bit MSB šedého čísla kódu je podobný binárnímu číslu.

Chcete-li získat přímo šedé kódované bity pro generování odpovídající šedé kódované číslice pro dané binární číslice, přidejte primární číslici nebo číslici MSB binárního čísla k druhé číslici a poznamenejte si produkt vedle primárního bitu šedého kódu a přidejte další binární bit ke třetímu bitu a poté si poznamenejte produkt vedle 2^ndtrochu šedého kódu. Podobně postupujte podle tohoto postupu až do posledního binárního bitu a poznamenejte si výsledky v závislosti na Logická operace EX-OR vygenerovat odpovídající šedou binární číslici.

Příklad převaděče binárního na šedý kód

Předpokládejme, že číslice binárního kódu jsou bo, b1, b2, b3, zatímco konkrétního šedého kódu lze dosáhnout na základě následujícího konceptu.

Příklad převodu kódu

Z výše uvedené operace konečně můžeme získat šedé hodnoty jako g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0.

Příklad převodu

Například vezměte binární hodnotu b3, b2, b1, b0 = 1101 a najděte šedý kód g3, g2, g1, g0 na základě výše uvedeného 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

Konečný šedý kód pro hodnotu binárního 1101 je 1011

Tabulka převodu binárního na šedý kód

Kód VHDL pro převod z binárního na šedý kód je uveden níže.

KNIHOVNA tjee
USE ieee.std_logic_1164.ALL
entita bin2gray je
port (bin: v std_logic_vector (3 až 0) - binární vstup
G: out std_logic_vector (3 až 0) - výstup šedého kódu
)
konec bin2gray
architektura gate_level bin2gray je
začít
–Xor brány.
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

Výhody

The výhody binárního kódu zahrnout následující.

• Hlavní výhodou používání binárního kódu je, že je jednoduše označen prostřednictvím elektronických zařízení
• Binární data se také velmi snadno ukládají.
• Velmi snadné označení a ovládání elektronicky a mechanicky.
• Rozdíly mezi reprezentacemi symbolů lze zvýšit, takže lze snížit možnost chyby.

The nevýhody binárního kódu zahrnout následující.

• Požadovaný počet symbolů lze zvýšit, aby znamenal daný počet celkových systémů hodnot polohy.
• Lidé je nemohou číst extrémně efektivně kvůli jejich délce a používání čísel základny-deset ve výchozím nastavení
• Používá mnoho číslic k označení libovolného logického čísla

Aplikace

Mezi aplikace binárního kódu patří následující.

• Binární kódy se používají v telekomunikacích i ve výpočtech pro různé techniky kódování dat, jako jsou řetězce znaků až bitové řetězce. Šířka použitá těmito metodami je opravena, jinak řetězce s proměnnou šířkou.
• Toto se používá v počítačových jazycích i v programování, protože počítačové jazyky závisí hlavně na 2místných číselných systémech.

Převaděč šedé na binární kód

Tato metoda převodu ze šedé na binární také využívá pracovní koncept logické brány EX-OR mezi bity šedé i binární bity. Následující příklad s krok za krokem může pomoci znát koncept převodu šedého kódu na binární kód.

Chcete-li změnit šedou na binární kód, sundejte číslici MSB čísla šedého kódu, protože primární číslice nebo MSB šedého kódu je podobná binární číslici.

Chcete-li získat další přímý binární bit, používá operaci XOR mezi primárním bitem nebo bitem MSB binárního na další bit šedého kódu.

Logický obvod převodu ze šedého na binární kód

Podobně k získání třetího přímého binárního bitu používá operaci XOR mezi druhým bitem nebo binárním bitem MSB ke třetímu bitu MSD šedého kódu atd.

Příklad převaděče šedého na binární kód

Předpokládejme Šedý kód číslice g3, g2, g1, g0, zatímco konkrétní číslice binárního kódu jsou bo, b1, b2, b3 lze dosáhnout na základě následujícího konceptu.

Příklad převodu

Z výše uvedené operace konečně můžeme získat binární hodnoty jako b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0.

Příklad převodu kódu

Například vezměte šedou hodnotu g3, g2, g1, g0 = 0011 a najděte binární kód b3, b2, b1, b0 na základě výše uvedeného konceptu

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

Konečný binární kód pro hodnotu šedé 0011 je 0010

Tabulka převodu ze šedé na binární kód

Výhody

The výhody šedého kódu zahrnout následující.

• Logický obvod lze snížit
• Používá se při překročení hodinové domény
• Slouží k minimalizaci chyby při změně signálů z analogového na digitální
• Jakmile je použit v rámci genetických algoritmů, výskyt omezující zdi lze snížit.

Nevýhody

Mezi nevýhody šedého kódu patří následující.

• Není vhodné pro aritmetické funkce
• Použitelné pro několik přesných aplikací

Aplikace

Mezi aplikace šedého kódu patří následující.

• Používá se v analogově-digitálních převaděčích
• V digitální komunikaci pro opravu chyby
• Snižuje chyby při změně signálů z analogového na digitální.
• Matematické hádanky
• Minimalizace booleovského obvodu
• Používá se pro komunikaci mezi dvěma doménami hodin
• Genetické algoritmy
• Kodéry polohy

Kód VHDL pro šedý kód na binární převod je uveden níže.

KNIHOVNA tjee
USE ieee.std_logic_1164.ALL
entita gray2bin je
port (G: v std_logic_vector (3 až 0) - vstup šedého kódu
bin: out std_logic_vector (3 downto 0) –binary output
)
konec grey2bin
architektura gate_level of grey2bin je
začít
–Xor brány.
jsem (3)<= G(3)
jsem (2)<= G(3) xor G(2)
jsem (1)<= G(3) xor G(2) xor G(1)
jsem (0)<= G(3) xor G(2) xor G(1) xor G(0)
konec

3bitový převodník binárního a šedého kódu

Předpokládejme binární číslice ve 3bitovém binárním čísle jako b0, b1, b2, kdekoli bit „b2“ je MSB (nejvýznamnější bit) a bit „b0“ je LSB (nejméně významný bit) binárního čísla. Číslice Grayova kódu jsou g0, g1, g2, kdekoli číslice „g2“ je MSB (nejvýznamnější bit), zatímco číslice „g0“ je LSB (nejméně významný bit) Grayova kódu.

Tedy, logický výraz lze vyřešit pro převaděč binárního na šedý kód pomocí k-mapy, můžeme získat g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 ⊕ b1. Stejně tak můžeme změnit n-bitové binární číslo (bnb (n-1)… b2 b1 b0) na šedý kód (gng (n-1)… g2 g1 g0).

Pro LSB (nejméně významný bit)

g0 = b0⊕b1

g1 = b1⊕b2

g2 = b1⊕b2

g (n-1) = b (n-1) ⊕ bn, gn = bn.

Například převeďte 111010 binárních čísel na šedý kód.

Takže na základě výše uvedeného algoritmu

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

Takže převod binárního na šedý kód bude - 100111.

Převodník binárního na šedý kód pomocí IC 7486

Konverzi binární na šedou a šedou na binární lze provést pomocí IC7486. Potřebné komponenty pro výrobu jsou prkénko, připojovací vodiče, LED diody, rezistory, XOR (IC7486), tlačítkové spínače a baterie pro napájení.

Balíček IC7486 obsahuje hlavně čtyři logické brány XOR, kde piny 7 a 14 zajišťují napájení pro všechny logické brány. O / ps jedné brány XOR je připojen ke vstupu druhé logické brány ve stejném nebo jiném čipu, dokud nesdílejí podobnou zemnící svorku.

Jedná se tedy o převaděč binárního na šedý kód a převaděč šedého na binární kód. Z výše uvedených informací nakonec můžeme vyvodit závěr tyto převaděče hrají zásadní roli při provádění různých operací digitální elektronika stejně jako komunikace mezi různými číselnými systémy. Příklady převaděče kódu, o kterých jsme hovořili výše, mohou pomoci pochopit koncepci provádění těchto výpočtů. Zde je otázka, jaké jsou aplikace šedých kódů?