格雷码、二进制转换电路

EDA技术与应用

实验报告

实验名称：格雷码、二进制转换电路

一、实验目的

1、学习使用VHDL代码组合逻辑电路的方法。

2、掌握when...else...和generate并行语句的使用。

二、实验内容

1、学习VHDL代码修改。

2、利用case语句描述4位格雷码/二进制码转换电路，要求将输入输出的数据用数码管显示。。

3、利用generate并行语句描述n位格雷码/二进制码转换电路（n=4）。

4、利用实验箱验证所设计电路的正确性，要求将输入输出的数据用七段数码管显示

。

三、实验原理

1、4位格雷码转换为二进制表达式为：

四、 实验代码

library ieee ;

use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity gtob is

port(g:in std_logic_vector(3 downto 0);

b:buffer std_logic_vector(3 downto 0));

end gtob;

architecture rhg of gtob is

begin

b<="0000"when g="0000"else

"0001"when g="0001"else

"0011"when g="0010"else

"0010"when g="0011"else

"0111"when g="0100"else

"0110"when g="0101"else

"0100"when g="0110"else

"0101"when g="0111"else

"1111"when g="1000"else

"1110"when g="1001"else

"1100"when g="1010"else

"1101"when g="1011"else

"1000"when g="1100"else

"1001"when g="1101"else

"0011"when g="1110"else

"1010";

end rhg;

33232121010

B G B B G B B G B B G ==⊕=⊕=⊕

五、电路仿真结果

六、管脚配制

格雷码转二进制原理

在精确定位控制系统中，为了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分重要的。目前，检测位置的办法有两种：其一是使用位置传感器，测量到的位移量由变送器经a/d转换成数字量送至系统进行进一步处理。此方法精度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于其成本昂贵，安装困难，因此并不实用；其二是采用光电轴角编码器进行精确位置控制。光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器，它是利用自然二进制或循环二进制（格雷码）方式进行光电转换的，编码的设计一般是采用自然二进制码、循环二进制码、二进制补码等。特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码；抗干扰能力强，没用累积误差；电源切断后位置信息不会丢失，但分辨率是由二进制的位数决定的，根据不同的精度要求，可以选择不同的分辨率即位数。目前有10位、11位、12位、13位、14位或更高位等多种。 其中采用循环二进制编码的绝对式编码器，其输出信号是一种数字排序,不是权重码，每一位没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算术运算，也不能直接转换成其他信号，要经过一次码变换，变成自然二进制码，在由上位机读取以实现相应的控制。而在码制变换中有不同的处理方式，本文着重介绍二进制格雷码与自然二进制码的互换。 一、格雷码（又叫循环二进制码或反射二进制码）介绍 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。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。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 二、二进制格雷码与自然二进制码的互换 1、自然二进制码转换成二进制格雷码 自然二进制码转换成二进制格雷码，其法则是保留自然二进制码的最高位作为格雷码的最高位，而次高位格雷码为二进制码的高位与次高位相异或，而格雷码其余各位与次高位的求法相类似。 2、二进制格雷码转换成自然二进制码 二进制格雷码转换成自然二进制码,其法则是保留格雷码的最高位作为自然二进制码的最高位，而次高位自然二进制码为高位自然二进制码与次高位格雷码相异或，而自然二进制

二进制、十进制和十六进制及其相互转换的公式

计算机内部是以二进制形式表示数据和进行运算的；计算机内的地址等信号常用十六进制来表示，而人们日常又习惯用十进制来表示数据。这样要表示一个数据就要选择一个适当的数字符号来规定其组合规律，也就是要确定所选用的进位计数制。各种进位制都有一个基本特征数，称为进位制的“基数”。基数表示了进位制所具有的数字符号的个数及进位的规律。下面就以常用的十进制、二进制、八进制和十六进制为例，分别进行叙述。 一．常用的三种计数制 1.十进制(Decimal) 十进制的基数是10，它有10个不同的数字符号，即0、1、2、3、…、9。它的计数规律是“逢十进一”或“借一当十”。处在不同位置的数字符号具有不同的意义，或者说有着不同的“权”。所谓的“权”就是每一位对其基数具有不同的倍数。例如，一个十进制数为 123．45＝1×102十2×101十3×100十4×10-1十5×10-2 等号左边为并列表示法．等号右边为多项式表示法，显然这两种表示法表示的数是等价的。 在右边多项式表示法中，1、2、3、4、5被称为系数项，而102、101、100、10-1、10-2等被称为该位的“权”。 一般来说，任何一个十进制数”都可以采用并列表不法表不如下： N10＝dn-1d n-2…d1d 0. d-1d-2…d-m 其中，下标n表示整数部分的位数，下标m表示小数部分的位数，d是0~9中的某一个数，即di∈(0，1，…，9)。同样，任意一个十进制数N都可以用多项式表示法表示如下： N10＝dn-1×10n-1十…十d1×101十d 0×100十d-1×10-1十…十 d-m×10-m 其中，m、n为正整数，di表示第i位的系数，10i称为该位的权。所以某一位数的大小是由各系数项和其权值的乘积所决定的。 2.二进制(Binary) 二进制的基数是2，它只有两个数字符号，即0和1。计算规律是“逢二进一”或“借一当二”。例如：(101．01)2＝1×23十1×2２十0×2１十1×2０十0×2－１十1×2－２ 任何一个二进制数Ｎ都可以用其多项式来表示： Ｎ２＝dn-1×2n-1十dn-2×2n-2十…十d1×21十d 0×20十d-1×2-1十d-2×2-2十…十d-m×2-m 式中任何一位数值的大小都可以用该位的系数项di和权值2i的积来确定。 3.十六进制(Hexadecimal) 十六进制的基数为16，它有16个数字符号、即0~9、A~F。其中A、B、C、D、E、F分别代表十进制数的10、11、12、13、14、15。各位之间“逢十六进一”或者“借一当十六”。各位的权值为16i。例如：(2C7．1F)16＝2×162十12×161十7×160十１×16-1十15×16－2 二．3种计数制之间的相互转换 对于同一个数，可以采用不同的计数制来表示，其形式也不同。如： (11)10＝(1011)2＝(B)16 1．R进制转换成十进制的方法 具体的方法是先将其并列形式的数写成其多项式表示形式，然后，经计算后就可得到其十进制的结果。这种方法披称为按权展开法。对于一个任意的R进制数N都可以写成如下形式： N＝dn-1 dn-2…d1 d0d -1d-2…d-m ＝dn-1×Rn-1十…十d1×R1十d 0×R0十d-1×R-1十…十d-m×R-m 其中，R为进位基数，Ri是对应位的权值，di为系数项，特此式求和计算之后，即可以完成R进制数对十进制数的转换。 例如，写出(1101．01)2、(10D)16的十进制数。 (1101．01)2＝1×23十1×22十0×21十1×20十0×2-1十0×2-2，

二进制与十进制的转换(教案)

二进制与十进制的转换教案 【教学目的与要求】 1、熟悉数制的概念； 2、掌握位权表示法； 3、熟练掌握二进制与十进制之间的转换方法。 【课时安排】1课时。 【教学重点与难点】 1、难点：位权表示法十进制转化为二进制 2、重点：二、十进制间相互转换 【教学过程】（以下教师的语言、活动简称“师”，学生的活动简称“生”） （一）新课导入 生：加减乘除 师：对，我们最开始学习的就是十以内的加法，之后是两位数的加法，在两位数加法的学习中，老师是不是经常会说，要注意逢十进一？也就是我们平常说的别忘了进位。 （PPT展示）像这样按进位的原则进行记数的方法叫做进位记数制。“进位记数制”简称为“数制”或“进制”。我们平时用的最多的就是十进制了 那么，大家再想一下，还有没有其他的进制呢？比如：小时、分钟、秒之间是怎么换算的？生：1小时=60分钟1分钟=60秒 师：那我们平时会不会说我做这件事用了90分钟呢？不是吧，我们一般会说，用了一个半小时，也就是说：逢60进一，这就是60进制。 （PPT展示）由此可以推断出：每一种数制的进位都遵循一个规则，那就是——逢N进1。这里的N叫做基数。所谓“基数”就是数制中表示数值所需要的数字字符的总数，比如，十进制中用0——9来表示数值，一共有10个不同的字符，那么，10就是十进制的基数，表示逢十进一。 师：下面我们再引入一个新概念——“位权”，什么是位权呢？（PPT展示）大家看一一这个十进制数：1111.111，这7个1是不是完全一样的呢？有什么不同呢？第一个1表示1000，第二个1表示100，……

那么，这个“若干次”是多少呢？有没有什么规定呢？大家观察一下这个例子，以小数点为界，整数部分自右向左，依次是基数的0次、1次、2次、3次幂。小数部分，自左向右，分别是基数的-1次、-2次、-3次幂。 大家再看一下：2856.42这个十进制数，它的值是怎么算出来的呢？ 这就叫做按权相加法。也就是让每一位上的数字字符乘以它所代表的权。那么，这种方法有什么用呢？这就是本节课的重点内容。 （二）数制转换 大家都知道，计算机运算时采用的是二进制，但人们在使用计算机解决实际问题时通常使用十进制，这就有一个十进制向二进制转换或由二进制向十进制转换的过程。 也就是说，在使用计算机进行数据处理时首先必须把输入的十进制数转换成计算机所能接受的二进制数；计算机在运行结束后，再把二进制数转换为人们所习惯的十进制数输出。这种将数由一种数制转换成另一种数制称为数制间的转换。 二进制的特点：只有二个不同的数字符号：0和1；逢二进1 1)二进制转十进制

二进制十进制八进制十六进制转换练习题

数制及相互转换 一、单选题 1、下列数据中数值最小的是 A、01110000B B、249D C、125Q D、AAH 2、下列数据中数值最大的是 A、3FH B、64D C、77Q D、111110B 3、下列数据中数值最大的是 A、100H B、100D C、100Q D、100B 4、十进制数24转换成二进制数是 A、11100 B、11010 C、11000 D、10100 5、下列数据中数值最小的是 A、11110000（二进制） B、249（十进制） C、274（八进制） D、FA（十六进制） 6、下列数据中数值最大的是 A、11101101（二进制） B、235（十进制） C、351（八进制） D、EE（十六进制） 7、下列各数中最大的是 A、11010110B B、D7 H C、214D D、325Q 8、与二进制数100101等值的十进制数是 A、34 B、35 C、36 D、37 9、与十进制数256等值的二进制数是 A、1000000 B、10000000 C、100000000 D、1000000000 10、与十六进制数ACE等值的十进制数是 A、2766 B、2765 C、2764 D、2763 11、十六进制数111与八进制数111之和，用八进制数表示为 A、310 B、1222 C、1000 D、532 12、按某种进制运算2 × 4=12，那么4 × 5为 A、20 B、32 C、24 D、12 13、若216是某种数制的一个数，它的值与十六进制数8E相等，则该数是（）进制数。 A、六 B、八 C、九 D、十 14、下列各数中，属于合法的五进制数的是 A、216 B、123 C、354 D、189 15、下列无符号十进制中，能用8位二进制表示的是 A、257 B、288 C、256 D、255 16、无符号二进制数后加上一个0，形成的数是原来的几倍？ A、1 B、2 C、1/2 D、4 17、下列数据中数值最大的是 A、（10000）2 B、（17）8 C、（17）10 D、（10）16 18、某学校有1500名学生，若用二进制来编学号，需要多少位来表示。 A、10 B、11 C、12 D、13

高中信息技术基础进制转换二进制十进制十六进制转换转化

2进制数转换为10进制 （110）2转化为十进制 10进制整理转换成2进制 于是，结果是余数的倒排列，即为： （37）10＝（a5a4a3a2a1a0)2＝（100101）2 16进制转化成2进制、2进制转化成16进制 （二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算，每个C，C++程序员都能做到看见二进制数，直接就能转换为十六进制数，反之亦然。） 16进制转化成2进制：每一位十六进制数对应二进制的四位，逐位展开。 二进制数转为十六进制：将二进制数转换成十六进制数是将二进数的整数部分从右向左每四位一组，每一组为一位十六进制整数,不足四位时，在前面补0 （FB）16=（1111 ，1011）2 互转

2进制与16进制的关系： 2进制0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 16进制0 1 2 3 4 5 6 7 2进制1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 16进制8 9 A B C D E F 可以用四位数的二进制数来代表一个16进制，如3A16 转为二进制为： 3为0011，A 为1010，合并起来为00111010。可以将最左边的0去掉得1110102 右要将二进制转为16进制，只需将二进制的位数由右向左每四位一个单位分隔，将各单位对照出16进制的值即可。 16进制数转换为10进制数 假设有一个十六进数 2AF5, 那么如何换算成10进制呢？ 用竖式计算： 2AF5换算成10进制: 直接计算就是： 5 * 16^0 + F * 16^1 + A * 16^2 + 2 * 16^3 = 10997 (别忘了，在上面的计算中，A表示10，而F表示15) 假设有人问你，十进数 1234 为什么是一千二百三十四？ 你尽可以给他这么一个算式： 1234 = 1 * 10^3 + 2 * 10^2 + 3 * 10^1 + 4 * 10^0 如十进制数2039 它可以表示为:2*10^3+0*10^2+3*10^1+9*10^0

二进制转换十六进制

二进制转换十六进制 在Java中字节与十六进制的相互转换主要思想有两点： 1、二进制字节转十六进制时，将字节高位与0xF0做"&"操作,然后再左移4位，得到字节高位的十六进制A;将字节低位与0x0F做"&"操作，得到低位的十六进制B，将两个十六进制数拼装到一块AB就是该字节的十六进制表示。 2、十六进制转二进制字节时，将十六进制字符对应的十进制数字右移动4为，得到字节高位A;将字节低位的十六进制字符对应的十进制数字B与A做"|"运算，即可得到十六进制的二进制字节表示 我测试的Java代码如下： Java代码 public class Test01 { private static String hexStr = "0123456789ABCDEF"; private static String[] binaryArray = {"0000","0001","0010","0011", "0100","0101","0110","0111", "1000","1001","1010","1011", "1100","1101","1110","1111"}; public static void main(String[] args) { String str = "二进制与十六进制互转测试"; System.out.println("源字符串：\n"+str); String hexString = BinaryToHexString(str.getBytes()); System.out.println("转换为十六进制：\n"+hexString); System.out.println("转换为二进制：\n"+bytes2BinaryStr(str.getBytes())); byte [] bArray = HexStringToBinary(hexString); System.out.println("将str的十六进制文件转换为二进制再转为String：\n"+new String(bArray)); } /** * * @paramstr * @return 转换为二进制字符串 */ public static String bytes2BinaryStr(byte[] bArray){ String outStr = ""; intpos = 0;

进制转换计算

二进制、八进制、十进制与十六进制 一、进制的概念 在计算机语言中常用的进制有二进制、八进制、十进制和十六进制，十进制是最主要的表达形式。 基数：基数是指一种进制中组成的基本数字，也就是不能再进行拆分的数字。二进制是0和1；八进制是0-7；十进制是0-9；十六进制是0-9+A-F（大小写均可）。也可以这样简单记忆，假设是n进制的话，基数就是【0，n-1】的数字，基数的个数和进制值相同，二进制有两个基数，十进制有十个基数，依次类推。 运算规则：运算规则就是进位或错位规则。例如对于二进制来说，该规则是“满二进一，借一当二”；对于十进制来说，该规则是“满十进一，借一当十”。其他进制也是这样。 三、二进制转化成其他进制 1. 二进制（Binary）——>八进制（Octal） 例子：将二进制数（10010）2转化成八进制数。（10010）2=（010 010）2=（2 2）8=（22）8 将二进制数（0.1010）2转化为八进制数。（0.10101）2=（0. 101 010）2=（0. 5 2）8=（0.52）8 诀窍：因为每三位二进制数对应一位八进制数，所以，以小数点为界，整数位则将二进制数从右向左每3位一隔开，不足3位的在左边用0填补即可；小数位则将二进制数从左向右每3位一隔开，不足3位的在右边用0填补即可。 2. 二进制（Binary）——>十进制（Decimal） 例子：将二进制数（10010）2转化成十进制数。 （10010）2=（1x24+0x23+0x22+1x21+0x20）10=（16+0+0+2+0）10=(18) 10将二进制数（0.10101）2转化为十进制数。 （0.10101）2=（0+1x2-1+0x2-2+1x2-3+0x2-4+1x2-5）10=（0+0.5+0.25+0.125+0.0625+0.03125）10=（0.96875）10 诀窍：以小数点为界，整数位从最后一位（从右向左）开始算，依次列为第0、1、2、3………n，然后将第n位的数（0或1）乘以2的n-1次方，然后相加即可得到整数位的十进制数；小数位则从左向右开始算，依次列为第1、2、3……..n，然后将第n位的数（0或1）乘以2的-n次方，然后相加即可得到小数位的十进制数（按权相加法）。 3. 二进制（Binary）——>十六进制（Hex） 例子：将二进制数（10010）2转化成十六进制数。（10010）2=（0001 0010）2=（1 2）16=(12) 16将二进制数（0.1010）2转化为十六进制数。 （0.10101）2=（0. 1010 1000）2=（0. A 8）16=（0.A8）16 诀窍：因为每四位二进制数对应一位十六进制数，所以，以小数点为界，整数位则将二进制数从右向左每4位一隔开，不足4位的在左边用0填补即可；小数位则将二进制数从左向右每4位一隔开，不足4位的在右边用0填补即可。 四、八进制转化成其他进制 1. 八进制（Octal）——>二进制（Binary） 例子1：将八进制数（751）8转换成二进制数。 （751）8=（7 5 1）8=（111 101 001）2=（111101001）2 例子2：将八进制数（0.16）8转换成二进制数。 （0.16）8=（0. 1 6）8=（0. 001 110）2=（0.00111）2 诀窍：八进制转换成二进制与二进制转换成八进制相反。 2. 八进制（Octal）——>十进制（Decimal） 例子1：将八进制数（751）8转换成十进制数。 （751）8=（7x82+5x81+1x80）10=（448+40+1）10=（489）10 例子2：将八进制数（0.16）8转换成十进制数。

格雷码、二进制转换及译码电路

EDA技术与应用 实验报告 实验名称：格雷码、二进制转换及译码电路 姓名：陈丹 学号：100401202 班级：电信（2）班 时间：2012.11.27 南京理工大学紫金学院电光系

一、实验目的 1）学习用VHDL代码描述组合逻辑电路的方法。 2) 掌握when….else….，generate和case并行语句的使用。 二、实验原理 1）学习VHDL的when….else….，generate和case并行语句。 2）利用when….else….并行语句描述4位二进制码/格雷码转换电路。 3）利用generate并行语句描述n位格雷码/二进制码转换电路。 4）利用case并行语句实现译码电路。 5）利用实验箱验证所设计的电路的正确性，要求将输入输出的数据用数码管显示。 三、实验内容 1、二进制转换为格雷码 4位二进制格雷码转换的真值表如图所示：

1.1建立工程，输入代码 先建立工程，工程命名为“btog”,顶层文件名为“btog”。 选择“file→new”，在弹出的窗口中选择“VHDL File”建立“VHDL”文件。 在新建的VHDL文件中输入二进制格雷码转换的VHDL代码，将文件保存。 二进制转换为格雷码的代码： 1.2 编译仿真 对当前文件进行编译，编译通过以后建立仿真波形，保存为“b_to_g.vwf”.为波形文件添加节点，将“end time”设置为100μs ，将输入输出编组，并为输入信号赋值，其中“start value”为“0000”，“count every”设置为5μs.其波形如下：

仿真结果 2、generate语句实现格雷码转换为二进制 对于n位二进制转换为格雷码的码转换电路，转换表达式如下： Bn=Gn Bi=Gi⊕B(i+1) 2.1建立工程，输入代码 先建立工程，工程命名为“gtob”,顶层文件名为“g_to_b2”。 选择“file→new”，在弹出的窗口中选择“VHDL File”建立“VHDL”文件。 在新建的VHDL文件中输入格雷码二进制转换的VHDL代码，将文件保存。 转换代码：

二进制及其转换教案

二进制及其转换 [教学目标] 1、认知目标 （1）掌握进位制概念； （2）理解进制的本质； （3）掌握十进制和二进制的相互转换； （4）了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展，激发他们探索计算机奥秘的欲望。 [教学重点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [难点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [教学方法] 讲授法举例法 [授课地点] 普通教室，不用多媒体 [教学过程] 一、引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制，那什么是二进制，它跟我们数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识，这跟数学关系很密切，请同学务必认真听课。 二、切入课堂内容 1、什么是进位制 提出问题：什么是进位制？最常见的进位制是什么？ 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问：那十进制为什么叫十进制？引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起，比如2+3=？，当时我们会数手指，2个手指+3个手指等于5个

手指，答案为5。 那4+6呢？4个手指+6个手指等于10个手指，10个手指刚好够用。 那6+9呢？当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6拆成1+5，9+1=10，这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10，另外用5个手指表示5。这样通过脚趾，我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。 教师提问：那当时我们为什么要约定10呢，为什么用9或11？引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问：除此之外还有哪些常见的进位制？请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算)，360进制(1周=360度)，二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念，学生和老师形成共识： 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制？ 教师提出问题：大家学习了十几年十进制，我们了解十进制吗？所谓的十进制，它是如何构成的？ 引起学生思考。 十进制由三个部分构成： (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成； (2)进位方法，逢十进一；(基数为10) (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字，数字的个数就是这种类制的基数，如十进制规定了，0，1，2…9共10个数字，则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念，通过简单的例子介绍什么是位权。 比如：数码3，在个位上表示为3，在十位表示为30，在百位表示为300，在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权，位权的大小是以基数为底，数码所在位置序号为指数的整数次幂。 教师提出问题：其它进位制的数又是如何的呢？引入二进制。 3、什么是二进制？ 从生活最常用的十进制入手，讲解基数和位权的概念，学生理解后，引入二进制数的概念，在对二进制数进行介绍时，会把学生带入到一个全新的数字领域。 (1)二进制的表示方法(同样由三部分组成) ①由0、1两个数码来描述。如11001，记为11001(2)或者(11001)2 ②进位方法，逢二进一；(基数为2) ③位权大小为2-n ．．．、2-1、20、21、22．．．2n 比如 01234(2)2 12020212111001?+?+?+?+?=

十六进制数转换为二进制数程序

十六进制数转换为二进制数程序 程序： CRLF MACRO ；宏定义 PUSH AX ；把AX压入堆栈 PUSH DX ；把DX压入堆栈 MOV AH, 02H ；显示回车 MOV DL, 0DH INT 21H MOV AH, 02H ；显示换行 MOV DL, 0AH INT 21H POP DX ；弹出DX POP AX ；弹出AX ENDM DATA SEGMENT ；数据段 MESS DB 'INPUT HEXNUMBER:', '$' ERROR DB 'INPUT ERROR', 0DH, 0AH, '$' DATA ENDS STACK SEGMENT ；堆栈段 STA DW 32 DUP(?) TOP DW ? STACK ENDS CODE SEGMENT ；代码段 ASSUME CS: CODE, DS: DATA, ES: DATA, SS: STACK START: MOV AX, DATA ；初始化 MOV DS, AX MOV ES, AX MOV SP, TOP LLL: MOV AH, 09H ；显示提示信息 MOV DX, OFFSET MESS ；把MESS的偏移地址给DX INT 21H CRLF XOR DX, DX ；DX清零 MOV BL, 04H ；接收字符个数 GGG: MOV AH, 01H ；接收字符 INT 21H CMP AL, 0DH ；AL-0DH（判断是不是回车） JZ PPP ；是回车，转PPP CMP AL, 20H ；AL-20H(判断是不是空格) JZ PPP ；是空格，转PPP CMP AL, 30H ；AL-30H（判断是不是ASCII码0） JB KKK ；不是，转KKK SUB AL, 30H ；AL=AL-30H（将ASCII码转换成十六进制数） CMP AL, 0AH ；AL-0AH

格雷码简介及格雷码与二进制的转换程序

格雷码简介及格雷码与二进制的转换程序 格雷码简介 格雷码（英文：Gray Code, Grey Code,又称作葛莱码，二进制循环码）是1880年由法国工程师Jean-Maurice-Emlle Baudot发明的一种编码[1] ，因Frank Gray于1953年申请专利“Pulse Code Communication”得名。当初是为了机械应用，后来在电报上取得了巨大发展[2]，现在则常用于模拟－数字转换[3]和转角－数字转换中[4] 。 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[5] 。 格雷码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码，由于它大大地减少了由一个状态到下一个状态时电路中的混淆。因为这种编码相邻的两个码组之间只有一位不同，因而在用于模－数转换中，当模拟量发生微小变化而可能引起数字量发生变化时，格雷码仅改变一位，这样与其它码同时改变两位或多位的情况相比更为可靠，即可减少出错的可能性．这就允许代码电路能以较少的错误在较高的速度下工作。 格雷码在现代科学上获得了广泛的应用，人们还发现智力玩具九连环的状态变化符合格雷码的编码规律，汉诺塔的解法也与格雷码有关。 除了已知的特点，格雷码还有一些鲜为人知的性质。多数数字电子技术和计算机技术的文献认为格雷码是无权码，只有J.F.A. Thompson认为可以从格雷码直接转换成十进制数[6]。如果将格雷码的“权”及格雷码的奇偶性等性质在数学上给予证明，将有助于格雷码研究与应用的发展，有助于自动化技术的发展，还可有助于计算机科学的发展。 /* 格雷码与二进制的转换程序 * 本程序采用递推的方法进行推导,可以转换0~2147483647之间的数 (1~31位) * 推导方式如下(以三位格雷码为例): * 序号格雷码格雷码实值二进制码二进制实值 * 0 000 0 000 0 * 1 001 1 001 1 * 2 011 3 010 2 * 3 010 2 011 3 * 4 110 6 100 4 * 5 111 7 101 5 * 6 101 5 110 6 * 7 100 4 111 7 * 由上面的数据可看出.如果,按照序号01327645的方式遍历格雷码.其编 * 码实值是按自然数顺序排列.反之,如果按此顺序遍历其二进制实值.则会发 * 现遍历过的数据的个数减一即为二进制码所对应格雷码的实值.再观察序号 * 顺序,我们会发现: 如果把二进制码分半,前半部分从前向后遍历,后半部分 * 从后向前遍历.如果分半部分可再分,则再将其分半.并按照前半部分从前向

格雷码和二进制码的转换

二进制格雷码与自然二进制码的互换 中国科学院光电技术研究所游志宇 示例工程下载 在精确定位控制系统中，为了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分重要的。目前，检测位置的办法有两种：其一是使用位置传感器，测量到的位移量由变送器经A/D转换成数字量送至系统进行进一步处理。此方法精度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于其成本昂贵，安装困难，因此并不实用；其二是采用光电轴角编码器进行精确位置控制。光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器，它是利用自然二进制或循环二进制（格雷码）方式进行光电转换的，编码的设计一般是采用自然二进制码、循环二进制码、二进制补码等。特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码；抗干扰能力强，没用累积误差；电源切断后位置信息不会丢失，但分辨率是由二进制的位数决定的，根据不同的精度要求，可以选择不同的分辨率即位数。目前有10位、11位、12位、13位、14位或更高位等多种。 其中采用循环二进制编码的绝对式编码器，其输出信号是一种数字排序,不是权重码，每一位没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算术运算，也不能直接转换成其他信号，要经过一次码变换，变成自然二进制码，在由上位机读取以实现相应的控制。而在码制变换中有不同的处理方式，本文着重介绍二进制格雷码与自然二进制码的互换。 一、格雷码（又叫循环二进制码或反射二进制码）介绍 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。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。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

格雷码与二进制代码的转换规则

格雷码与二进制代码的转换规则 一、什么是格雷码？ 首先我们来了解一下格雷码。前面我们介绍了一些常见的BCD码，8421BCD、2421BCD、5421BCD，还有余三码，那么这个格雷码我们接触较少，什么是格雷码呢？这种码是一个叫弗兰克*格雷的人在1953年发明的，最初用于通信。 格雷码，又叫循环二进制码或反射二进制码，它的基本的特点就是任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，这点在下面会详细讲解到。在数字系统中，常要求代码按一定顺序变化。例如，按自然数递增计数，若采用8421码，则数0111变到1000时四位均要变化，而在实际电路中，4位的变化不可能绝对同时发生，则计数中可能出现短暂的其它代码（1100、1111等）。在特定情况下可能导致电路状态错误或输入错误。使用格雷码可以避免这种错误。格雷码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码方式。 举个例子来说吧，如果用一个8位的二进制数表示热水壶的温度，温度是不断连续变化的，36°C、37°C、38°C......，那么温度每升高一度，二进制数就加1。这时候，二进制数有可能是多个位同时变化的：当温度由119°C变成120°C时，二进制数由01110111变化成01111000，有四个位发生变化；当二进制数由177°C变化成178°C时，二进制数由01111111变化成10000000，有8个位发生了变化。也就是说，自然二进制数在表示一个连续变化的数值时，可能会有多个位同时发生变化，每个位翻转（变化）的频率是比较高的，这在某些应用场合，是十分不利的。而格雷码，由于具有循环特性和单步特性，当用它表示

一个连续变化的数值时，仅有一个位会翻转，大大的降低了位翻转的频率，因而可以保证传输的稳定性，较少传输误码率。格雷码的单步特性呢就是是指，当格雷码表示的一个数值，连续变化时，格雷码只有一个位会变化。就是我刚才说的它最基本的特点了。还有格雷码的单步特性是指，当格雷码表示的一个数值，连续变化时，格雷码只有一个位会变化。看表，1000变到0000，格雷码只有一位翻转。 二、格雷码与二进制码转换规则 大家看一下这个表，有没有发现二进制转为格雷码的规律？看上去，格雷码似乎很乱，不像8421码那样连续的。我们记8421码的时候很轻松，因为它每位的值都是固定的数，有位权。那么我们怎么记格雷码呢？死背真值表？当然了，这是一种方法，有能力又勤奋的同学可以用这种方法。不过呢，很多东西都是有它独特的规律的，格雷码也不例外。现在我们先来看二进制转换为格雷码的过程，也就是编码。 最初就说了，格雷码的基本特点就是任意两个相邻的代码只有一位二进制 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

二进制,八进制,十进制,十六进制之间的转换算法

二进制，八进制,十进制，十六进制之间的转换算法 一、十进制与二进制之间的转换 （1）十进制转换为二进制，分为整数部分和小数部分 ①整数部分 方法：除2取余法，即每次将整数部分除以2，余数为该位权上的数，而商继续除以2，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。下面举例： 例：将十进制的168转换为二进制 得出结果将十进制的168转换为二进制，（10101000）2 分析:第一步，将168除以2,商84,余数为0。 第二步，将商84除以2，商42余数为0。 第三步，将商42除以2，商21余数为0。 第四步，将商21除以2，商10余数为1。 第五步，将商10除以2，商5余数为0。 第六步，将商5除以2，商2余数为1。 第七步，将商2除以2，商1余数为0。 第八步，将商1除以2，商0余数为1。 第九步，读数，因为最后一位是经过多次除以2才得到的，因此它是最高位，读数字从最后的余数向前读，即10101000 （2）小数部分 方法：乘2取整法，即将小数部分乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以2，一直取到小数部分 为零为止。如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，按照要求保留多少位小数时，就根据后面一位是0还是1，取舍，如果是零，舍掉，如果是1，向入一位。换句话说就是0舍1入。读数要从前面的整数读到后面的整数，下面举例： 例1：将0.125换算为二进制 得出结果：将0.125换算为二进制（0.001）2 分析：第一步，将0.125乘以2，得0.25,则整数部分为0,小数部分为0.25; 第二步, 将小数部分0.25乘以2,得0.5,则整数部分为0,小数部分为0.5; 第三步, 将小数部分0.5乘以2,得1.0,则整数部分为1,小数部分为0.0; 第四步,读数,从第一位读起,读到最后一位,即为0.001。 例2,将0.45转换为二进制（保留到小数点第四位） 大家从上面步骤可以看出，当第五次做乘法时候，得到的结果是0.4，那么小数部分继续乘以2，得0.8，0.8又乘以2的，到1.6这样一直乘下去，最后不可能得到小数部分为零，因此，这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了，但是二进制只有0和1两个，于是就出现0舍1入。这个也是计算机在转换中会产生误差，但是由于保留位数很多，精度很高，所以可以忽略不计。

格雷码与二进制转换

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。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。 二、二进制格雷码与自然二进制码的互换 1、自然二进制码转换成二进制格雷码 自然二进制码转换成二进制格雷码，其法则是保留自然二进制码的最高位作为格雷码的最高位，而次高位格雷码为二进制码的高位与次高位相异或，而格雷码其余各位与次高位的求法相类似。 例如：自然二进制编码如下： 1001 那么转换为格雷码的方法是：保留最高位1，然后将第二位0与第一位1做异或操作，第三位的0与第二位的0做异或操作，第四位的1与第三位的0做异或操作，得到结果如下： 1 1 0 1 Gray

2、二进制格雷码转换成自然二进制码 二进制格雷码转换成自然二进制码,其法则是保留格雷码的最高位作为自然二进制码的最高位，而次高位自然二进制码为高位自然二进制码与次高位格雷码相异或，而自然二进制码的其余各位与次高位自然二进制码的求法相类似。例如:将格雷码1000转换为自然二进制码： 1000 1111 上排为格雷码，下排为自然二进制，从左到右分别为1~4位 将上排的第一位高位作为自然二进制的最高位，因此在下排的第一位填入1，然后以上排第二位与下排第一位做异或操作，得到下排第二位结果为1，将上排第三位与下排第二位做异或操作，得到下排第三位的结果为1，同理，下排第四位的结果为1，因此，我们得到了转换结果如下： 1 1 1 1 Bin 二进制码->格雷码（编码）：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)； 格雷码-〉二进制码（解码）：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）.

二进制如何转十六进制

二进制如何转十六进制 二进制数的书写通常在数的右下方注上基数2，或加后面加B表示。八进制用下标8或数据后面加Q表示。通常在表示时用尾部标志H或下标16以示区别。 1、二进制数、八进制数、十六进制数转十进制数 有一个公式：二进制数、八进制数、十六进制数的各位数字分别乖以各自的基数的(N-1)次方，其和相加之和便是相应的十进制数。个位，N=1;十位，N=2...举例： 110B=1*2的2次方+1*2的1次方+0*2的0次方=0+4+2+0=6D 110Q=1*8的2次方+1*8的1次方+0*8的0次方=64+8+0=72D 110H=1*16的2次方+1*16的1次方+0*16的0次方=256+16+0=272D 2、十进制数转二进制数、八进制数、十六进制数 方法是相同的，即整数部分用除基取余的算法，小数部分用乘基取整的方法，然后将整数与小数部分拼接成一个数作为转换的最后结果。 例：见四级指导16页。 3、二进制数转换成其它数据类型 ⑴二进制转八进制：从小数点位置开始，整数部分向左，小数部分向右，每三位二进制为一组用一位八进制的数字来表示，不足三位的用0补足，就是一个相应八进制数的表示。 010110.001100B=26.14Q 八进制转二进制反之则可。 ⑵二进制转十进制：见1 ⑶二进制转十六进制：从小数点位置开始，整数部分向左，小数部分向右，每四位二进制为一组用一位十六进制的数字来表示，不足四位的用0补足，就是一个相应十六进制数的表示。 00100110.00010100B=26.14H 4、十进制转各进制 要将十进制转为各进制的方式，只需除以各进制的权值，取得其余数，第一次的余数当个位数，第二次余数当十位数，其余依此类推，直到被除数小于权值，最后的被除数当最高位数。 一、十进制转二进制