电子学杂记篇4-格雷码介绍

学过晶体管知识的朋友们都知道，数据位跳变就相当于硬件电路中的晶体管翻转。许多位同时跳变就相当于多个晶体管同时翻转，会导致电路中出现很大的尖峰电流脉冲，从而导致0 或1 电平的数字信号不稳定。

格雷码（Gray Code）不同于我们常用的二进制编码，它只是一种无权码，连算术编码都算不上。其重要特征是一个数变为相邻的另一个数时，只有一个数据位发生跳变，由于这种特点，就可以避免电路中出现亚稳态。

简而言之，格雷码的一位改变特征减小了电路出错概率，实际很多场合也用到了格雷码。

下表举例了4位格雷码、4位二进制码以及十进制码的对应关系

十进制	二进制	格雷码	十进制	二进制	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

二进制到格雷码转换的固定规律为：

1)格雷码中的最高有效位（最左边）等同于二进制数中相应的最高有效位。

2)从左到右，加上每一对相邻的二进制编码位，从而得到下一个格雷码位，舍去进位。

 

例如二进制数10110到格雷码的转换如下，格雷码是11101：

 

下面博主小飞给出任意位宽的二进制转格雷码verilog代码：

 

 

格雷码到二进制转换的固定规律为：

1)二进制码的最高有效位（最左边）等同于格雷码中相应的最高有效位。

2)将所产生的每个二进制码位加下一个相邻位置的格雷码位，从而得到下一个二进制位。舍去进位。

 

例如格雷码11011到二进制数转换如下，二进制数是10010：

下面博主小飞给出任意位宽的格雷码转二进制verilog代码：