二进制与格雷码转换.docx
在精踊定位限制系统中,为了提高限制精度，精确测讯限制对象的位置是特别重要的,目前，检测位置的方法有两种：其一是运用位置传器，测收到的位移价由变送器羟A/D转换成数字出送至系统进行进步处理.比方法肘度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于共成本昂贵，安装困殊.囚此并不好用：其二是果纳光电轴角编码器进行精踊位置限制.光电轴向辨码器依据其刻度方法及侑号输出形式，可分为淄收式、有定式以及混合式三种，而荷定式编码器是干脆缺出数字量的传感器,它是利用自然二进制或循环二迸制（楙密码）方式进行光电转换的，编码的设计一般是采纳自然二进制码、循环二进制码、二进制补码等.特点是不要计数三.在传轴的随意位置都可读出一个Ia定的与位置相对应的数字码I抗干扰实力强.没用眼积误处：电源切断后位W信息不会丢失，但辨别率是由二进制的位数痈定的，依据不I可的精度要求，可以选杼不同的阱别率即位数.目筋有10位、11位、12位、13位、14位或更高位等多种.其中采纳循环二进制摒码的肯定式墙码器,其输出信号是一种数字排序,不是权血码，每一位没有确定的人小，不能干脆迸行比较大小和。术运算，也不能干脆朴换成其他信号，要羟过次码变换.变成自然二进IM码，在由上位机读取以实现相应的限制.而在研制变换中有不同的处理方式.本文普里介绍二进制格肉码q自然二进制码的互换.、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,各种数据整转换为二进制代码才能进行处理,格宙科是一种无权码，采纳肯定编码方式，典型格.击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、单步特性消退了班机取数时出现出大误差的可健.它的反射,自补特性使得求反特别便利.格雷码划于军籍性编码,是一种错误以小化的掰眄方式,因为.自然二进用码可以干桅由数/模转换器我换成模拟信号，但某些状况，例如从卜进制的3转换成4时.迸制码的传一位都要变，使数字电路产生很大的尖峰电流脓冲.而格雷码则没有这跳点,它是种数字样序系统,其中的全部相冬:整数在它们的数字去示中只有一个数字不同.它在随意两个相邻的数之间转换时，只行一个数位发生改变。它大大地削减J由一个状态到下一个状态时避税的混海.另外由于最大数与G小数之问也仅一个数不同，故通常乂叫格布反射码或砧环玛.下.表为几种自然二进制码与格密码的比照表：I进制数自然二进制数格雷码十进制数自然二迸制数格雷码000110010111012010I1.1.1.3O1.1.H1.O4100101051011011611010017I1.1.1000二、二进制格箔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击码自然二进IM码转换成二进IM格雷码,其法则是保济自然二进制码的酸离位作为格雷码的域高位.而次高位格留码为二进制码的高位与次高位相异或,而格洸码其余各位，次f位的求法相类似.某二进制数为B”TBr2冬区为异或运算:相同为O相异为1再对应的格雷码为Gw.1Gx,.2.G2QG0其中：最高位保留一GXH=及JT其他各位一&=及U42,1，2.«-2例I二进制数为IO1.1.O1.1.1.1.<©:I1.1.1.格雷码为I1.1.O1.2.二进制格出码料换成自然二进制码二进制格雷码转换成自然二迸制码，其法则是保留格雷码的蚊离位作为自然二进制码的此离位,而次高位自然二进IM码为i位自然二进制码与次码位格密码相邪或.而自然二进制码的其余各位与次高位F1.然二进制码的求法相类似.某二进制格雷码为GMTG1.2GzGGo其对应的自然二进制码为B,eB,-2坊4及I异或运第相同为0其中，最高位保留BfiT=GfIr相异为1其他各位一Bi-I=GTeBii=1，2,.»附-1例：二进制格雷码为IOIIOI1.,自然二迸制码为三、二进制格密码与自然二进IM码互换的实现A-法1、自然二进制例转换成二进制格南码A）、软件实现法（参见示例I程中的BinarytoGray）依据白然.进制转换成格宙码的法则，可以得到以下的代码:staticunsignedintDecima1.toGray(unsignedintx)(returnx(x>>1.);以上代码实现了unsignedint型数据到格雷码的转换,最高可转换32位自然二进制码，超出32位将溢出。sia1.iciniDeciniii1.1.oGray(intx)returnx'(x>>1.):以上代码实现/int型数据到格宙码的转换，最高可转换31位自然二进制码，超出31位将溢出。上述代码即可用于VCPB制程序中，也'以用于单片机限M三序中.在取片机程序设计时,若采纳汇编语方编程,可以按相I可的原理设计程序：着采纳C语方编程.则可以干脆利用上述代码.但建议用unsignedint函数.B）、硬件实现法依据自然：进制转换成格正码的法则，可以得到以下电注图:上图所小电路图W可用异或柒成电路7415136实现，也可以利用可程上件P1.D等编程实现.2.二进到格雷网转描成自然二进制码A),软件实现法(冬奥示例工程中的GraytoBinary)依据二进陋格密码转换成自然二进制码的法则.可以得到以卜的三种代码方式： staticunsignedintGray1.oDecima1.(unsignedintx) unsignedinty=x; whiIe(x>>=1.) y=x; returny; staticunsignedintGraytoDecima1.(unsignedintx)x'=x>>16;x'=x>>8:x=x>>4;x=X>>2:x*=x1;returnx:. staticunsignedintGraytoDecima1.(unsignedintx) ( inti; for(i0;(1.<<i)<sizeof(x)*8;i+) 1 x=x>>(1.<<i);. returnx; 以上代码实现了unsignedint型数据到自然二进制码的转换，最高可朴换32位格击眄，超出32位将溢出。将数据类型改为Mt型即可实现31位格雷码转换.上述代码即可用于VC限制程序中，也可以用于单片机限IM程序中.在一片机程序设计时,若采纳汇编语言能程,可以按相同的原理设计程序：若采纳C语言编程，则可以干脆利刖上述代码，但建议用unsignedint函数.B)、硬件实现法依据二进制格指码转换成1'1然二进制码的法则，可以得到以下电路惕;上图所示电路图W可用异或染成电路741.s1.36实现，也可以利用可编程器件P1.D等编程实现.
