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词条 循环二进制码
释义

循环二进制码,它还有反射二进制码,格雷码等的译名。英语是Gray mode。 在数字系统中只能识别0和1,各种数据要转换为二进制代码才能进行处理,格雷码是一种无权码,采用绝对编码方式,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。

原理

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,自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但某些情况,例如从十进制的3转换成4时二进制码的每一位都要变,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,它是一种数字排序系统,其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同。它在任意两个相邻的数之间转换时,只有一个数位发生变化。它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。另外由于最大数与最小数之间也仅一个数不同,故通常又叫格雷反射码或循环码。

用例

下表为几种自然二进制码与格雷码的对照表:

十进制数 自然二进制数 格雷码 十进制数 自然二进制数 格雷码

0 0000  0000 8 1000 1100

1 0001 0001 9 1001 1101

2 0010 0011 10 1010 1111

3 0011 0010 11  1011 1110

4  0100 0110 12 1100 1010

5  0101 0111 13 1101 1011

6 0110 0101 14 1110  1001

7 0111 0100 15 1111 1000 一般的,普通二进制码与格雷码可以按以下方法互相转换:

格雷码-〉二进制码(解码):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);

二进制码->格雷码(编码):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).

数学(计算机)描述:

原码:p[0~n];格雷码:c[0~n](n∈N);编码:c=G(p);解码:p=F(c);书写时从左向右标号依次减小.

编码:c=p XOR p[i+1](i∈N,0≤i≤n-1),c[n]=p[n];

 解码:p[n]=c[n],p=c XOR p[i+1](i∈N,0≤i≤n-1).

作用

Gray Code是由贝尔实验室的Frank Gray在20世纪40年代提出的(是1880年由法国工程师Jean-Maurice-Emlle

Baudot发明的),用来在使用PCM(Pusle Code Modulation)方法传送讯号时避免出错,并于1953年3月17日取得美国专利。由定义可知,Gray Code的编码方式不是唯一的,这里讨论的是最常用的一种。

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更新时间:2025/3/1 11:21:55