Hva er kodeomformer: binær til grå kode og grå kode til binær konvertering

På datamaskiner trenger vi å konvertere binær til grå og grå til binær. Konverteringen av dette kan gjøres ved å bruke to regler, nemlig binær til grå konvertering og grå til binær konvertering. I den første konverteringen tilsvarer MSB for den grå koden konstant MSB for den binære koden. Ytterligere biter av den grå kodens utdata kan brukes ved hjelp av EX-ELLER logikk-gate-konseptet til de binære kodene ved den nåværende indeksen, samt den tidligere indeksen. Her er MSB bare den viktigste biten. I den første konverteringen tilsvarer MSB for den binære koden konstant MSB for den spesielle binære koden. Ytterligere biter av utgangen av den binære koden kan fås ved hjelp av EX-OR logisk gate konsept ved å verifisere grå koder ved den nåværende indeksen. Hvis den nåværende grå kodebiten er null, kopier deretter tidligere binær kode, så vel som omvendt av tidligere binær kodebit. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over kodeomformere som inkluderer binær til grå kodekonverter samt grå til binær kodekonverterer.

Hva er en binær kode?

På digitale datamaskiner er koden som brukes basert på et binært tallsystem kjent som binær kode. Det er to mulige tilstander som PÅ og AV som er representert gjennom 0 og 1. Det digitale systemet bruker 10 sifre der hver posisjon av siffer betyr kraften 10. I et binært system representerer hver posisjon av et siffer en styrke på 2.

Et binært kodesignal inkluderer en sekvens av elektriske pulser som betyr tegn, tall og operasjoner som skal utføres. En klokkeenhet brukes til å overføre normale pulser, så vel som komponenter som transistorer, slå PÅ / slå AV for å strømme, ellers blokkerer signalene. I binær kode kan hvert desimaltall variere fra 0 til 9 betegnes gjennom et sett med 4-binære bits / sifre. De grunnleggende 4 aritmetiske operasjonene som addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og divisjon kan alle reduseres til kombinasjoner av grunnleggende boolske algebraiske funksjoner på binære tall.

Hva er Gray Code?

Grå kode eller RBC (reflektert binær kode) eller syklisk kode er en serie med binære tallsystemer. Hovedårsaken til å kalle denne reflekterte binære koden er at de innledende N / 2-verdiene er i omvendt rekkefølge, sammenlignet med de siste N / 2-verdiene. I denne typen kode endres de to påfølgende verdiene gjennom en enkelt bit binære sifre. Disse kodene brukes hovedsakelig i den vanlige serien av binære tall generert av maskinvare.

De binære tallene kan forårsake feil når overgangen er gjort fra et enkelt tall til påfølgende. Denne typen kode løser i utgangspunktet dette problemet ved å endre bare en bit når skiftet mellom tallene er gjort.

Denne typen kode er ekstremt lettvektet og det avhenger ikke av sifferverdien som er oppgitt i hele posisjonen. Denne typen kode blir også kalt en syklisk variabelkode fordi endringen av en enkelt verdi til den påfølgende verdien har bare en endring på en enkelt bit.

Dette er det mest populære for enhetens avstandskoder, men det er ikke hensiktsmessig for aritmetiske funksjoner. Bruken av grå kode inkluderer analoge til digitale omformere og digital kommunikasjon for feilretting. For det første er grå kode ikke lett å forstå, men blir veldig lettere å gjenkjenne.

Binær til grå kodekonverterer

Binær kode er en veldig enkel fremstilling av data ved hjelp av to verdier som 0 og 1, og den brukes hovedsakelig i datamaskinens verden. Binærkoden kan være en høy (1) eller lav (0) verdi, ellers til og med en verdiendring. Grå kode eller reflektert binær kode estimerer den binære kodetypen som er ordnet med av og på-indikatorer, vanligvis betegnet med ener og nuller. Disse kodene brukes til å se på klarhet samt feilendring i binær kommunikasjon .

Konverteringen av binær til grå kode kan gjøres ved å bruke a logikkrets . Den grå koden er en ikke-vektet kode fordi det ikke er tildelt noen spesiell vekt for bitens posisjon. En n-bit-kode kan oppnås ved å reprodusere en n-1-bit-kode på en akse som følger etter radene på 2^n-1, samt å plassere den viktigste biten på 0 over aksen med den viktigste biten på 1 under aksen. Steg for trinn generering av grå kode er vist nedenfor.

Binær til grå kode konvertering logikkrets

Denne metoden bruker en Ex-OR-gate for å utføre blant de binære bitene. Følgende beste eksempel vil være veldig nyttig for å kjenne konvertering av binær til grå. I denne konverteringsmetoden tar du ned MSB-biten til det nåværende binære nummeret, da den primære biten eller MSB-biten til det grå kodenummeret ligner på det binære tallet.

For å få de rette gråkodede bitene for å generere det tilsvarende gråkodede sifferet for de gitte binære sifrene, legg til det primære sifferet eller MSB-sifferet med det binære tallet mot det andre sifferet og noter produktet ved siden av den primære biten av grå kode legg til neste binære bit til tredje bit, og noter deretter produktet ved siden av 2^ndlitt grå kode. På samme måte følger du denne prosedyren til den siste binære biten, samt noterer resultatene avhengig av EX-ELLER logikkoperasjon for å generere det tilsvarende gråkodede binære sifferet.

Eksempel på binær til grå kodekonverterer

La oss anta at tallene for binær kode er bo, b1, b2, b3, mens den spesielle gråkoden kan oppnås basert på følgende konsept.

Eksempel på kodekonvertering

Fra ovennevnte operasjon kan vi endelig få gråverdiene som g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0.

Konverteringseksempel

Ta for eksempel den binære verdien b3, b2, b1, b0 = 1101 og finn den grå koden g3, g2, g1, g0 basert på konseptet ovenfor

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

Den endelige grå koden for verdien av binær 1101 er 1011

Tabell for binær til grå kodeomformer

VHDL-kode for konvertering av binær til grå kode er gitt nedenfor.

BIBLIOTEK ieee
BRUK ieee.std_logic_1164.ALL
enhet bin2gray er
port (bin: i std_logic_vector (3 ned til 0) –binær inngang
G: ut std_logic_vector (3 ned til 0) –grå kodeutgang
)
slutt bin2gray
arkitektur gate_level of bin2gray er
begynne
–Xor porter.
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)
slutt

Fordeler

De fordelene med binær kode Inkluder følgende.

• Den største fordelen med å bruke binær kode er at den ganske enkelt betegnes via elektroniske enheter
• Binære data er også veldig enkle å lagre.
• Veldig enkelt å betegne og kontrollere elektronisk og mekanisk.
• Ulikheten mellom representasjoner av symboler kan økes slik at feilmuligheten kan reduseres.

De ulemper med binær kode Inkluder følgende.

• Det nødvendige antall symboler kan økes for å betegne et gitt antall samlede posisjonsverdisystemer.
• Mennesker kan ikke lese dem ekstremt effektivt på grunn av deres lengde og bruk av standard ti tall som standard
• Den bruker mange sifre for å betegne et hvilket som helst logisk nummer

applikasjoner

Anvendelsene av binær kode inkluderer følgende.

• Binære koder brukes i telekommunikasjon så vel som databehandling for forskjellige teknikker for datakoding som tegnstrenger til bitstrenger. Bredden som brukes ved disse metodene er faste ellers strenger med variabel bredde.
• Dette brukes både i dataspråk og programmering fordi dataspråk hovedsakelig er avhengig av 2-sifrede tallsystemer.

Grå til binær kodekonverterer

Denne grå til binære konverteringsmetoden bruker også arbeidskonseptet til EX-OR logikkporten blant bitene grå og binære biter. Følgende eksempel med trinnvis fremgangsmåte kan hjelpe deg med å kjenne konverteringskonseptet med grå kode til binær kode.

For å endre grå til binær kode, ta ned MSB-sifferet til det grå kodenummeret, da primærsifferet eller MSB for den grå koden ligner på det binære sifferet.

For å få neste rett binære bit, bruker den XOR-operasjonen blant den primære biten eller MSB-biten til binær til neste bit av den grå koden.

Grå til binær kode konvertering logikkrets

På samme måte, for å få den tredje rette binære biten, bruker den XOR-operasjonen blant den andre biten eller MSB-biten binær til den tredje MSD-biten i den grå koden og så videre.

Eksempel på grå til binær kodekonverterer

La oss anta Grå kode sifre g3, g2, g1, g0 mens de spesifikke binære kodesifrene er bo, b1, b2, b3 kan oppnås basert på følgende konsept.

Konverteringseksempel

Fra ovennevnte operasjon kan vi endelig få de binære verdiene som b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0.

Eksempel på kodekonvertering

Ta for eksempel gråverdien g3, g2, g1, g0 = 0011 og finn den binære koden b3, b2, b1, b0 basert på konseptet ovenfor

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

Den siste binære koden for verdien av grå 0011 er 0010

Grå til binær kodeomformertabell

Fordeler

De fordelene med grå kode Inkluder følgende.

• Logikkretsen kan reduseres
• Brukes til å krysse klokkedomenet
• Brukes for å minimere feilen mens du endrer signalene fra analog til digital
• Når den er brukt innen genetiske algoritmer, kan hammingveggforekomst reduseres.

Ulemper

Ulempene med grå kode inkluderer følgende.

• Ikke aktuelt for aritmetiske funksjoner
• Gjelder for få presise applikasjoner

applikasjoner

Anvendelsene av grå kode inkluderer følgende.

• Den brukes i analoge til digitale omformere
• I digital kommunikasjon for korrigering av en feil
• Det reduserer feil mens du endrer signalene fra analog til digital.
• Matematiske gåter
• Minimalisering av en boolsk krets
• Den brukes til kommunikasjon mellom to klokkedomener
• Genetiske algoritmer
• Posisjonskodere

VHDL-kode for grå kode til binær konvertering er gitt nedenfor.

BIBLIOTEK ieee
BRUK ieee.std_logic_1164.ALL
enhet grå2bin er
port (G: i std_logic_vector (3 ned til 0) –grå kodeinngang
bin: ut std_logic_vector (3 ned til 0) –binær utgang
)
slutt grå2bin
arkitektur gate_level of gray2bin er
begynne
–Xor porter.
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)
slutt

3 bit binær til grå kodekonverterer

Anta de binære sifrene i 3-biters binært tall som b0, b1, b2, uansett hvor 'b2' bit er MSB (mest signifikant bit) og 'b0' bit er LSB (minst signifikant bit) av Binary. Sifrene i grå kode er g0, g1, g2, uansett hvor 'g2' -sifferet er MSB (mest signifikant bit), mens sifferet 'g0' er LSB (minst signifikant bit) med grå kode.

Dermed kan det boolske uttrykket løses for binær til grå kodeomformer ved hjelp av k-map, vi kan få g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 ⊕ b1. På samme måte kan vi endre n-bit binært tall (bnb (n-1)… b2 b1 b0) til grå kode (gng (n-1)… g2 g1 g0).

For LSB (minst betydelig bit)

g0 = b0⊕b1

g1 = b1⊕b2

g2 = b1⊕b2

g (n-1) = b (n-1) ⊕ bn, gn = bn.

Konverter for eksempel 111010 binære tall til grå kode.

Så basert på algoritmen ovenfor,

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

Så, konverteringen av binær til grå kode vil være - 100111.

Binær til grå kodeomformer ved bruk av IC 7486

Konverteringen av binær til grå og grå til binær kan gjøres ved hjelp av IC7486. De nødvendige komponentene for å lage dette er et brødbrett, tilkoblingsledninger, lysdioder, motstander, XOR (IC7486), trykknappbrytere og et batteri for strømforsyningen.

Pakken med IC7486 inneholder hovedsakelig fire XOR-logiske porter, der pinne 7 og 14 vil gi forsyning til alle logiske porter. O / ps for en enkelt XOR-gate er koblet til den andre logikkportens inngang innenfor samme eller andre brikke til de deler en lignende jordterminal.

Dermed handler alt om binær til grå kodeomformer og grå til binær kodeomformer. Fra informasjonen ovenfor til slutt, kan vi konkludere med det disse omformerne spille en viktig rolle i å utføre forskjellige operasjoner av digital elektronikk samt kommunikasjon mellom ulike nummersystemer. Eksemplene på kodeomformeren som vi har diskutert ovenfor, kan være nyttige for å forstå begrepet hvordan du gjør disse beregningene. Her er et spørsmål til deg, hva er anvendelsene av grå koder?