Apa itu Penukar Kod: Kod Binari ke Kelabu & Kod Kelabu ke Penukaran Binari

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Dalam komputer, kita perlu menukar binari menjadi kelabu dan kelabu menjadi binari. Penukaran ini boleh dilakukan dengan menggunakan dua peraturan iaitu penukaran binari ke kelabu dan penukaran kelabu ke binari. Pada penukaran pertama, MSB kod kelabu sentiasa setara dengan MSB kod binari. Bit tambahan dari output kod kelabu dapat menggunakan konsep gerbang logik EX-OR ke kod binari pada indeks yang ada serta indeks sebelumnya. Di sini MSB tidak lain adalah yang paling penting. Pada penukaran pertama, MSB kod binari sentiasa setara dengan MSB kod binari tertentu. Bit tambahan dari output kod binari dapat menggunakan EX-OR pintu logik konsep dengan mengesahkan kod kelabu pada indeks sekarang. Sekiranya bit kod kelabu yang ada sekarang adalah sifar maka selepas itu salin kod binari yang lebih awal, dan juga salin terbalik bit kod binari sebelumnya. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan penukar kod yang merangkumi penukar kod binari ke kelabu dan juga penukar kod kelabu ke binari.

Apa itu Kod Binari?

Dalam komputer digital, kod yang digunakan berdasarkan sistem nombor binari dikenali sebagai kod binari. Terdapat dua kemungkinan keadaan seperti ON & OFF yang diwakili melalui 0 & 1. Sistem digital menggunakan 10 digit di mana setiap kedudukan digit menandakan kekuatan 10. Dalam sistem binari, setiap kedudukan digit mewakili kekuatan 2.




Isyarat kod binari merangkumi urutan denyutan elektrik yang menandakan watak, nombor & operasi yang akan dilaksanakan. Peranti jam digunakan untuk menghantar denyutan normal, serta komponen seperti transistor, menghidupkan / mematikan untuk mengalir sebaliknya menghalang isyarat. Dalam kod binari, setiap nombor perpuluhan antara 0 hingga 9 dapat ditandakan melalui satu set bit / digit 4-binari. 4 operasi asas aritmetik seperti penambahan, pengurangan, pendaraban & pembahagian semuanya boleh diturunkan kepada gabungan fungsi asas algebra Boolean pada nombor binari.

Apakah Kod Kelabu?

Kod Kelabu atau RBC (kod binari tercermin), atau kod siklik adalah rangkaian sistem nombor binari. Sebab utama untuk memanggil kod binari tercermin ini adalah nilai N / 2 awal dalam urutan terbalik jika dibandingkan dengan nilai N / 2 terakhir. Dalam jenis kod ini, dua nilai berturut-turut diubah melalui satu bit digit perduaan. Kod-kod ini digunakan terutamanya dalam siri nombor perduaan biasa yang dihasilkan oleh perkakasan.



Nombor perduaan boleh menyebabkan kesilapan setelah peralihan dilakukan dari satu nombor ke satu berturut-turut. Jenis kod ini pada dasarnya dapat menyelesaikan masalah ini dengan mengubah sedikit sahaja setelah pertukaran antara nombor dilakukan.

Jenis kod ini sangat ringan & tidak bergantung pada nilai digit yang dinyatakan di seluruh kedudukan. Jenis kod ini juga dinamakan kod pemboleh ubah siklik kerana perubahan satu nilai menjadi nilai berturut-turut menahan perubahan satu bit sahaja.


Ini adalah yang paling popular untuk kod jarak unit, tetapi tidak sesuai untuk fungsi aritmetik. Aplikasi kod kelabu merangkumi penukar analog ke digital dan komunikasi digital untuk pembetulan ralat. Pertama, kod kelabu tidak mudah difahami, bagaimanapun, berubah menjadi sangat mudah dikenali.

Penukar Kod Perduaan ke Kelabu

Kod binari adalah perwakilan data yang sangat sederhana menggunakan dua nilai seperti 0 dan 1, dan ia digunakan terutamanya dalam dunia komputer. Kod binari boleh menjadi nilai tinggi (1) atau rendah (0) atau bahkan perubahan nilai. Kod kelabu atau kod binari tercermin menganggarkan sifat kod binari yang disusun dengan penunjuk hidup & mati, biasanya dilambangkan dengan nol & nol. Kod-kod ini digunakan untuk melihat kejelasan serta ralat pengubahsuaian dalam binari komunikasi .

Penukaran binari ke kod kelabu boleh dilakukan dengan menggunakan a litar logik . Kod kelabu adalah kod tidak berwajaran kerana tidak ada berat tertentu yang ditetapkan untuk kedudukan bit. Kod n-bit dapat dicapai dengan menghasilkan semula kod bit n-1 pada paksi selepas baris 2n-1, serta meletakkan bit paling signifikan 0 di atas paksi dengan bit paling signifikan 1 di bawah paksi. Penjanaan kod kelabu langkah demi langkah ditunjukkan di bawah.

Litar Logik Penukaran Kod Binari ke Kelabu

Litar Logik Penukaran Kod Binari ke Kelabu

Kaedah ini menggunakan gerbang Ex-OR untuk melakukan di antara bit binari. Contoh terbaik berikut akan sangat berguna untuk mengetahui penukaran binari ke kelabu. Dalam kaedah penukaran ini, ambil bit MSB dari nombor binari sekarang, kerana bit utama atau bit MSB dari nombor kod kelabu adalah serupa dengan nombor perduaan.

Untuk mendapatkan bit berkod kelabu lurus untuk menghasilkan digit kod kelabu yang sesuai untuk digit binari yang diberikan, tambahkan digit primer atau digit MSB nombor binari ke arah digit kedua & catat produk di sebelah bit utama kod kelabu, dan tambah bit binari seterusnya ke bit ketiga kemudian catatkan produk di sebelah 2ndsedikit kod kelabu. Begitu juga, ikuti prosedur ini sehingga bit binari terakhir dan catat juga hasilnya bergantung pada Operasi logik EX-OR untuk menghasilkan digit binari berkod kelabu yang sepadan.

Contoh Penukar Kod Binari ke Kelabu

Anggaplah digit kod Binari menjadi bo, b1, b2, b3 sedangkan Kod Kelabu tertentu dapat dicapai berdasarkan konsep berikut.

Contoh Penukaran Kod

Contoh Penukaran Kod

Dari operasi di atas, akhirnya kita dapat memperoleh nilai kelabu seperti g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0.

Contoh Penukaran

Contoh Penukaran

Contohnya ambil nilai binari b3, b2, b1, b0 = 1101 dan cari kod kelabu g3, g2, g1, g0 berdasarkan konsep di atas

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

Kod kelabu akhir untuk nilai perduaan 1101 ialah 1011

Jadual Penukar Kod Binari ke Kelabu

Nombor Perpuluhan

Kod Binari

Kod Kelabu

0

00000000
10001

0001

dua

0010

0011

3

00110010

4

0100

0110

50101

0111

6

01100101
70111

0100

8

10001100

9

1001

1101

101010

1111

sebelas

1011

1110

12

11001010

13

1101

1011

141110

1001

lima belas1111

1000

Kod VHDL untuk Penukaran Kod Binari ke Kelabu diberikan di bawah.

PERPUSTAKAAN ieee
GUNAKAN ieee.std_logic_1164.ALL
entiti bin2gray adalah
port (bin: dalam std_logic_vector (3 downto 0) – input binari
G: out std_logic_vector (3 downto 0) –keluaran kod kelabu
)
akhir bin2gray
arsitektur gate_level bin2gray adalah
bermula
- Pintu Xor.
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)
akhir

Kelebihan

The kelebihan kod binari sertakan perkara berikut.

  • Manfaat utama menggunakan kod binari adalah bahawa ia hanya ditandakan melalui peranti elektronik
  • Data binari juga sangat mudah disimpan.
  • Sangat mudah untuk menandakan & mengawal secara elektronik & mekanikal.
  • Perbezaan antara representasi simbol dapat ditingkatkan sehingga kemungkinan kesalahan dapat dikurangkan.

The kelemahan kod binari sertakan perkara berikut.

  • Bilangan simbol yang diperlukan dapat ditingkatkan untuk menandakan sejumlah sistem nilai kedudukan keseluruhan.
  • Manusia tidak dapat membacanya dengan berkesan kerana panjangnya & dan menggunakan nombor asas sepuluh hingga lalai
  • Ia menggunakan banyak digit untuk menandakan sebarang nombor logik

Permohonan

Aplikasi kod binari merangkumi yang berikut.

  • Kod binari digunakan dalam telekomunikasi serta pengkomputeran untuk teknik pengekodan data yang berbeza seperti rentetan watak hingga rentetan bit. Lebar yang digunakan oleh kaedah-kaedah ini adalah tetap dengan rentetan lebar berubah-ubah.
  • Ini digunakan dalam bahasa komputer dan juga pengaturcaraan kerana bahasa komputer bergantung pada sistem nombor 2 digit.

Penukar Kod Kelabu ke Binari

Kaedah penukaran kelabu ke binari ini juga menggunakan konsep berfungsi dari pintu logik EX-OR di antara bit kelabu dan bit binari. Contoh berikut dengan prosedur langkah demi langkah dapat membantu mengetahui konsep penukaran kod kelabu kepada kod binari.

Untuk menukar kelabu menjadi kod binari, turunkan digit MSB dari nombor kod kelabu, kerana digit utama atau MSB kod kelabu serupa dengan digit biner.

Untuk mendapatkan bit binari lurus seterusnya, ia menggunakan operasi XOR di antara bit perduaan atau bit bit MSB ke bit seterusnya dari kod kelabu.

Litar Logik Penukaran Kod Kelabu ke Binari

Litar Logik Penukaran Kod Kelabu ke Binari

Begitu juga, untuk mendapatkan bit binari lurus ketiga, ia menggunakan operasi XOR di antara bit kedua atau bit MSB ke bit MSD ketiga kod kelabu dan sebagainya.

Contoh Penukar Kod Kelabu ke Binari

Mari kita anggap Kod Kelabu digit g3, g2, g1, g0 sedangkan digit kod Binari tertentu adalah bo, b1, b2, b3 dapat dicapai berdasarkan konsep berikut.

Contoh Penukaran

Contoh Penukaran

Dari operasi di atas, akhirnya kita dapat memperoleh nilai binari seperti b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0.

Contoh Penukaran Kod

Contoh Penukaran Kod

Contohnya ambil nilai kelabu g3, g2, g1, g0 = 0011 dan cari kod binari b3, b2, b1, b0 berdasarkan konsep di atas

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

Kod binari akhir untuk nilai kelabu 0011 ialah 0010

Jadual Penukar Kod Kelabu ke Binari

Nombor Perpuluhan Kod Kelabu

Kod Binari

0

00000000

1

0001

0001

dua0010

0010

3

00110011

4

0110

0100

50111

0101

6

01010110
70100

0111

8

11001000
91101

1001

10

11111010
sebelas1110

1011

12

10101100
131011

1101

14

10011110
lima belas1000

1111

Kelebihan

The kelebihan kod kelabu sertakan perkara berikut.

  • Litar logik dapat dikurangkan
  • Digunakan dalam merentasi domain jam
  • Digunakan untuk meminimumkan ralat sambil menukar isyarat dari analog ke digital
  • Setelah ia digunakan dalam algoritma genetik, kejadian dinding pemalu dapat dikurangkan.

Kekurangan

Kelemahan kod kelabu merangkumi yang berikut.

  • Tidak sesuai untuk fungsi aritmetik
  • Berlaku untuk beberapa aplikasi yang tepat

Permohonan

Aplikasi kod kelabu merangkumi yang berikut.

  • Ia digunakan dalam penukar analog ke digital
  • Dalam komunikasi digital untuk pembetulan kesalahan
  • Ia mengurangkan kesilapan semasa menukar isyarat dari analog ke digital.
  • Teka-teki matematik
  • Pengurangan litar Boolean
  • Ia digunakan untuk komunikasi antara dua domain jam
  • Algoritma genetik
  • Pengekod kedudukan

Kod VHDL untuk kod kelabu ke Penukaran Binari diberikan di bawah.

PERPUSTAKAAN ieee
GUNAKAN ieee.std_logic_1164.ALL
entiti kelabu2bin adalah
port (G: dalam std_logic_vector (3 downto 0) –kod input kelabu
bin: out std_logic_vector (3 downto 0) –keluaran binari
)
hujung kelabu2bin
arsitektur gate_level of gray2bin adalah
bermula
- Pintu Xor.
saya (3)<= G(3)
saya (2)<= G(3) xor G(2)
saya (1)<= G(3) xor G(2) xor G(1)
saya (0)<= G(3) xor G(2) xor G(1) xor G(0)
akhir

Penukar Kod Perduaan 3 Bit ke Kelabu

Anggap digit binari dalam nombor binari 3-bit seperti b0, b1, b2, di mana sahaja bit 'b2' adalah MSB (bit paling signifikan) & bit 'b0' adalah LSB (bit paling tidak signifikan) Binary. Digit kod kelabu adalah g0, g1, g2, di mana digit ‘g2’ adalah MSB (bit paling signifikan) sedangkan digit ‘g0’ adalah LSB (bit paling tidak signifikan) kod Gray.

Kod Binari - b2, b1, b0

Kod Kelabu - g2, g1, g0

000

000
001

001

010

011
011

010

100

110
101

111

110

101

111

100

Oleh itu, ungkapan boolean dapat diselesaikan untuk penukar kod binari ke kelabu menggunakan k-peta, kita dapat g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 ⊕ b1. Begitu juga, kita boleh menukar nombor binari n-bit (bnb (n-1)… b2 b1 b0) menjadi kod kelabu (gng (n-1)… g2 g1 g0).

Untuk LSB (bit paling tidak penting)

g0 = b0⊕b1

g1 = b1⊕b2

g2 = b1⊕b2

g (n-1) = b (n-1) ⊕ bn, gn = bn.

Contohnya, ubah 111010 nombor binari menjadi kod kelabu.

Oleh itu berdasarkan algoritma di atas,

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

Jadi, penukaran binari ke kod kelabu akan menjadi - 100111.

Binary to Grey Code Converter menggunakan IC 7486

Penukaran binari ke kelabu dan kelabu ke binari boleh dilakukan menggunakan IC7486. Komponen yang diperlukan untuk membuat ini adalah papan roti, kabel penghubung, LED, perintang, XOR (IC7486), suis butang tekan & bateri untuk bekalan kuasa.

Pakej IC7486 terutamanya merangkumi empat pintu logik XOR, di mana pin 7 dan 14 akan menyediakan bekalan untuk semua pintu logik. O / ps satu pintu XOR dihubungkan ke input gerbang logik yang lain dalam cip yang sama atau yang lain sehingga mereka berkongsi terminal darat yang serupa.

Oleh itu, ini semua mengenai penukar kod binari ke kelabu dan penukar kod kelabu ke binari. Dari maklumat di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa penukar ini memainkan peranan penting dalam melakukan operasi yang berbeza dari elektronik digital serta komunikasi antara pelbagai sistem nombor. Contoh penukar kod yang telah kita bincangkan di atas dapat membantu memahami konsep bagaimana melakukan pengiraan ini. Berikut adalah soalan untuk anda, apa aplikasi kod kelabu?