FPGA学习系列：33. 二进制转格雷码转二进制的设计
设计背景：
典型的二进制格雷码（binary gray code）简称格雷码，因1953年公开的弗兰克·格雷（frank gray，18870913-19690523）专利“pulse code communication”而得名，当初是为了通信，现在则常用于模拟－数字转换和位置－数字转换中。法国电讯工程师波特（jean-maurice-émile baudot，18450911-19030328）在1880年曾用过的波特码相当于它的一种变形。1941年george stibitz设计的一种8元二进制机械计数器正好符合格雷码计数器的计数规律。
设计原理:
在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码（gray code），另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。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。格雷码有多种编码形式。
格雷码（gray code）曾用过grey code、葛莱码、格莱码、戈莱码、循环码、反射二进制码、最小差错码等名字，它们有的不对，有的易与其它名称混淆，建议不要再使用这些曾用名。
1位格雷码有两个码字
(n+1)位格雷码中的前2n个码字等于n位格雷码的码字，按顺序书写，加前缀0
(n+1)位格雷码中的后2n个码字等于n位格雷码的码字，按逆序书写，加前缀1
设计代码:
设计模块
0 module b_g_b(bin, bo); //端口列表
1
2 input [7:0] bin; //8位二进制输入
3
4 reg [8:0] bi;
5 output reg [8:0] bo; //8位二进制输出
6 reg [8:0] g;
7
8 //二进制转格雷码
9 integer i;
10 always @ (*)
11 begin
12 bi = bin;
13 bi[8] = 0;
14 for(i = 7; i >=0; i = i - 1)
15 g[i] = bi[i] ^ bi[1 + i] ;
16
17 end
18
19 //格雷码转二进制
20 always @ (*)
21 begin
22 bo[8] = 0;
23 for (i = 7; i >=0; i = i - 1)
24 bo[i] = g[i] ^ bo[i + 1];
25 end
26
27 endmodule
测试模块
0 `timescale 1ns/1ps //仿真时标
1
2 module tb;
3
4 reg [7:0] bi;
5 wire [7:0] bo;
6
7 initial begin
8 bi = 0;
9
10 #50 bi = 8'haa; //二进制模拟
11 #50 bi = 8'hff;
12 #50 bi = 8'h55;
13 #50 bi = 8'hff;
14
15 #200 $stop; //停止
16
17 end
18
19 b_g_b dut(.bin(bi), .bo(bo)); //端口例化
20
21 endmodule
仿真图:
设计背景：
典型的二进制格雷码（binary gray code）简称格雷码，因1953年公开的弗兰克·格雷（frank gray，18870913-19690523）专利“pulse code communication”而得名，当初是为了通信，现在则常用于模拟－数字转换和位置－数字转换中。法国电讯工程师波特（jean-maurice-émile baudot，18450911-19030328）在1880年曾用过的波特码相当于它的一种变形。1941年george stibitz设计的一种8元二进制机械计数器正好符合格雷码计数器的计数规律。
设计原理:
在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码（gray code），另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。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。格雷码有多种编码形式。
格雷码（gray code）曾用过grey code、葛莱码、格莱码、戈莱码、循环码、反射二进制码、最小差错码等名字，它们有的不对，有的易与其它名称混淆，建议不要再使用这些曾用名。
1位格雷码有两个码字
(n+1)位格雷码中的前2n个码字等于n位格雷码的码字，按顺序书写，加前缀0
(n+1)位格雷码中的后2n个码字等于n位格雷码的码字，按逆序书写，加前缀1
设计代码:
设计模块
0 module b_g_b(bin, bo); //端口列表
1
2 input [7:0] bin; //8位二进制输入
3
4 reg [8:0] bi;
5 output reg [8:0] bo; //8位二进制输出
6 reg [8:0] g;
7
8 //二进制转格雷码
9 integer i;
10 always @ (*)
11 begin
12 bi = bin;
13 bi[8] = 0;
14 for(i = 7; i >=0; i = i - 1)
15 g[i] = bi[i] ^ bi[1 + i] ;
16
17 end
18
19 //格雷码转二进制
20 always @ (*)
21 begin
22 bo[8] = 0;
23 for (i = 7; i >=0; i = i - 1)
24 bo[i] = g[i] ^ bo[i + 1];
25 end
26
27 endmodule
测试模块
0 `timescale 1ns/1ps //仿真时标
1
2 module tb;
3
4 reg [7:0] bi;
5 wire [7:0] bo;
6
7 initial begin
8 bi = 0;
9
10 #50 bi = 8'haa; //二进制模拟
11 #50 bi = 8'hff;
12 #50 bi = 8'h55;
13 #50 bi = 8'hff;
14
15 #200 $stop; //停止
16
17 end
18
19 b_g_b dut(.bin(bi), .bo(bo)); //端口例化
20
21 endmodule
仿真图:
在仿真图中可以得到，在设计文件中设计的输入二进制为00 55 等等，在转化后的输出模块中可以清楚的看到输入和输出是一样的，通过仿真可以得到本次设计正确。
Banyan Energy照亮超低成本太阳能組件制造之路
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专家指点，单相电动机常见故障诊断与处理，都是干货！
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大众三款全新插电混合车型亮相 标志着电动出行战略三个阶段的实施
储油设备压力和温度监测系统体系
缝合线线径测量仪
贵州省广播电视信息网络公司打好“智慧广电”服务工程基础
中国制造业或将率先引领智能制造
变频器开关电源的检修思路_变频器开关电源常见故障_变频器开关电源维修步骤
选购智能指纹锁时如何查看其安防性能指标？
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设计原理:
在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码（gray code），另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。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。格雷码有多种编码形式。
格雷码（gray code）曾用过grey code、葛莱码、格莱码、戈莱码、循环码、反射二进制码、最小差错码等名字，它们有的不对，有的易与其它名称混淆，建议不要再使用这些曾用名。
1位格雷码有两个码字
(n+1)位格雷码中的前2n个码字等于n位格雷码的码字，按顺序书写，加前缀0
(n+1)位格雷码中的后2n个码字等于n位格雷码的码字，按逆序书写，加前缀1
设计代码:
设计模块
0 module b_g_b(bin, bo); //端口列表
1
2 input [7:0] bin; //8位二进制输入
3
4 reg [8:0] bi;
5 output reg [8:0] bo; //8位二进制输出
6 reg [8:0] g;
7
8 //二进制转格雷码
9 integer i;
10 always @ (*)
11 begin
12 bi = bin;
13 bi[8] = 0;
14 for(i = 7; i >=0; i = i - 1)
15 g[i] = bi[i] ^ bi[1 + i] ;
16
17 end
18
19 //格雷码转二进制
20 always @ (*)
21 begin
22 bo[8] = 0;
23 for (i = 7; i >=0; i = i - 1)
24 bo[i] = g[i] ^ bo[i + 1];
25 end
26
27 endmodule
测试模块
0 `timescale 1ns/1ps //仿真时标
1
2 module tb;
3
4 reg [7:0] bi;
5 wire [7:0] bo;
6
7 initial begin
8 bi = 0;
9
10 #50 bi = 8'haa; //二进制模拟
11 #50 bi = 8'hff;
12 #50 bi = 8'h55;
13 #50 bi = 8'hff;
14
15 #200 $stop; //停止
16
17 end
18
19 b_g_b dut(.bin(bi), .bo(bo)); //端口例化
20
21 endmodule
仿真图:
设计背景：
典型的二进制格雷码（binary gray code）简称格雷码，因1953年公开的弗兰克·格雷（frank gray，18870913-19690523）专利“pulse code communication”而得名，当初是为了通信，现在则常用于模拟－数字转换和位置－数字转换中。法国电讯工程师波特（jean-maurice-émile baudot，18450911-19030328）在1880年曾用过的波特码相当于它的一种变形。1941年george stibitz设计的一种8元二进制机械计数器正好符合格雷码计数器的计数规律。
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在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码（gray code），另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。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。格雷码有多种编码形式。
格雷码（gray code）曾用过grey code、葛莱码、格莱码、戈莱码、循环码、反射二进制码、最小差错码等名字，它们有的不对，有的易与其它名称混淆，建议不要再使用这些曾用名。
1位格雷码有两个码字
(n+1)位格雷码中的前2n个码字等于n位格雷码的码字，按顺序书写，加前缀0
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设计代码:
设计模块
0 module b_g_b(bin, bo); //端口列表
1
2 input [7:0] bin; //8位二进制输入
3
4 reg [8:0] bi;
5 output reg [8:0] bo; //8位二进制输出
6 reg [8:0] g;
7
8 //二进制转格雷码
9 integer i;
10 always @ (*)
11 begin
12 bi = bin;
13 bi[8] = 0;
14 for(i = 7; i >=0; i = i - 1)
15 g[i] = bi[i] ^ bi[1 + i] ;
16
17 end
18
19 //格雷码转二进制
20 always @ (*)
21 begin
22 bo[8] = 0;
23 for (i = 7; i >=0; i = i - 1)
24 bo[i] = g[i] ^ bo[i + 1];
25 end
26
27 endmodule
测试模块
0 `timescale 1ns/1ps //仿真时标
1
2 module tb;
3
4 reg [7:0] bi;
5 wire [7:0] bo;
6
7 initial begin
8 bi = 0;
9
10 #50 bi = 8'haa; //二进制模拟
11 #50 bi = 8'hff;
12 #50 bi = 8'h55;
13 #50 bi = 8'hff;
14
15 #200 $stop; //停止
16
17 end
18
19 b_g_b dut(.bin(bi), .bo(bo)); //端口例化
20
21 endmodule
仿真图:
在仿真图中可以得到，在设计文件中设计的输入二进制为00 55 等等，在转化后的输出模块中可以清楚的看到输入和输出是一样的，通过仿真可以得到本次设计正确。
Banyan Energy照亮超低成本太阳能組件制造之路
小米6已然发布可是小米6plus缺延后两个月，秘密在这里！
智能农业灌溉系统的功能都有哪些
专家指点，单相电动机常见故障诊断与处理，都是干货！
LM4912构成的双声道放大电路图
FPGA学习系列：33. 二进制转格雷码转二进制的设计
一个超级实用的单片机调试组件！
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缝合线线径测量仪
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数模混合电路设计中的难点