奇偶校验,2421码转换为余3码,4-bit二进制转格雷码电路设计

二进制与格雷码转换

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。

8421码到余三循环码的转换电路仿真课设报告

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院电子线路课程设计具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）课程设计任务书专业：通信工程学号：4101015 学生姓名：吴玉新设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件高频实验室二、设计任务及要求1. 要求输入为8421码。

输出为余三循环码2. 输出要具有数显功能三、设计报告的内容1.前言数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。

软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。

2.设计内容及其分析（1）方案一1.设计思路设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。

然后根据卡诺图进行化简，得出最简表达式。

最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。

即可得到8421码对余三循环码的转换。

真值表：表1 8421转余三循环码真值表根据真值表得出表达式：X4=A——CX3=B——C——+ A——BCD+A——B——D——X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——DX1=A B——C——+A——BD+A——BC根据表达式画出逻辑电路图：图0 8421码转余3循环码逻辑电路图2.所用主要器件及芯片1.电源；2.导线若干，开关4个；3.白炽灯（5v 1w）4个；4.芯片：74ls04 2片74ls08 1片74ls11 2片74ls20 1片74ls32 2片3.线路运行介绍J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。

8421码到余三循码的转换电路仿真课设报告

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院电子线路课程设计具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）课程设计任务书专业：通信工程学号：4101015 学生姓名：吴玉新设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件高频实验室二、设计任务及要求1. 要求输入为8421码。

输出为余三循环码2. 输出要具有数显功能三、设计报告的内容1.前言数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。

软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。

2.设计内容及其分析（1）方案一1.设计思路设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。

然后根据卡诺图进行化简，得出最简表达式。

最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。

即可得到8421码对余三循环码的转换。

真值表：表1 8421转余三循环码真值表根据真值表得出表达式：X4=A——CX3=B——C——+ A——BCD+A——B——D——X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——DX1=A B——C——+A——BD+A——BC根据表达式画出逻辑电路图：图0 8421码转余3循环码逻辑电路图2.所用主要器件及芯片1.电源；2.导线若干，开关4个；3.白炽灯（5v 1w）4个；4.芯片：74ls04 2片74ls08 1片74ls11 2片74ls20 1片74ls32 2片3.线路运行介绍J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。

二进制代码与格雷码相互转换

二进制代码与格雷码相互转换格雷码（Gray Code，简称G码）是典型的循环码，它是由二进制码（Binary，简称B码）导出的。

特点是序号相邻的两组代码只有一位码不同(包括头尾两组代码)，且具有循环性。

上述特点使全部码组按序循环相邻，若以循环码表示一个循环过程中按顺序发生的状态，则任何状态变化只对应有一个变量发生变化，这个特点有助于提高电路的可靠性。

电路实现：3个异或门和两个2输入数据选择器MUX，设置方式控制端M：当M = 0 时，G码→B码；当M = 1时，B码→G码。

十进制数的二进制编码在人机交互过程中，为了既满足系统中使用二进制数的要求，又适应人们使用十进制数的习惯，通常用4位二进制代码对十进制数字符号进行编码，简称为二-十进制代码，或称BCD(Binary Coded Decimal)码。

它既有二进制的形式，又有十进制的特点。

常用的BCD码有8421码、2421码和余3码3种，它们与十进制数字符号对应的编码如表1.4所示。

表1.4 常用的3种BCD码进制字符8421码2421码余3码0 0000 0000 00111 0001 0001 01002 0010 0010 01013 0011 0011 01104 0100 0100 01115 0101 1011 10006 0110 1100 10017 0111 1101 10108 1000 1110 10119 1001 1111 1100一、8421码8421码是最常用的一种有权码，其4位二进制码从高位至低位的权依次为23、22、21、20，即为8、4、2、1,故称为8421码。

按8421码编码的0～9与用4位二进制数表示的0～9完全一样，所以，8421码是一种人机联系时广泛使用的中间形式。

注意：※ 8421码中不允许出现1010～1111四种组合，因为没有十进制数字符号与其对应。

※ 十进制数字符号的8421码与相应ASCII码的低四位相同，这一特点有利于简化输入输出过程中BCD码与字符代码的转换。

二进制与格雷码转换

在精确定位控制系统中，为了提高控制精度，准确丈量控制对象的位置是十分重要的。

目前，检测位置的法子有两种：其一是使用位置传感器，丈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，装置困难，因此其实不实用；其二是采取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取自然二进制码、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，根据分歧的精度要求，可以选择分歧的分辨率即位数。

目前有10位、11位、12位、13位、14位或更高位等多种。

其中采取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，不克不及直接进行比较大小和算术运算，也不克不及直接转换成其他信号，要经过一次码变换，酿成自然二进制码，在由上位机读取以实现相应的控制。

而在码制变换中有分歧的处理方式，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干进行处理，格雷码是一种无权码，采取绝对编码方式，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，使数字电路发生很大的尖峰电流脉冲。

8421码到余三循环码的转换电路仿真课设报告材料

东北大学分校计算机与通信工程院电子线路课程设计具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）课程设计任务书专业：通信工程学号：4101015 学生：吴玉新设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件高频实验室二、设计任务及要求1. 要求输入为8421码。

输出为余三循环码2. 输出要具有数显功能三、设计报告的容1.前言数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。

软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。

2.设计容及其分析（1）方案一1.设计思路设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。

然后根据卡诺图进行化简，得出最简表达式。

最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。

即可得到8421码对余三循环码的转换。

真值表：表1 8421转余三循环码真值表根据真值表得出表达式：X4=A——CX3=B——C——+ A——BCD+A——B——D——X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——DX1=A B——C——+A——BD+A——BC根据表达式画出逻辑电路图：图0 8421码转余3循环码逻辑电路图2.所用主要器件及芯片1.电源；2.导线若干，开关4个；3.白炽灯（5v 1w）4个；4.芯片：74ls04 2片74ls08 1片74ls11 2片74ls20 1片74ls32 2片3.线路运行介绍J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。

课程设计说明书--二进制与格雷码转换设计

课程设计说明书题目：二进制与格雷码转换设计学生姓名：学号：学院：班级：指导教师：二○一二年七月七日摘要论文题目为设计一个将串行输入的3位自然二进制码转换为3位格雷码串行输出的逻辑电路。

应要求，我们选取了由3位D触发器构成的移位寄存器，由555定时器产生脉冲信号控制将二进制码输入，触发在上升沿，实现了3位二进制码的串行输入并行输出，将其输出端接由两个异或门、一条导线构成的二进制转格雷码的转换部分实现码制转换，将其输出端接到1片74LS194的输入端D1，D2，D3，输出端接D3右移串行输出，实现格雷码的串行输出。

关键词：格雷码；移位寄存器；555定时器；异或门；74LS194目录一、设计任务概述 (4)二、设计方案论证及方框图 (4)三、电路组成及工作原理 (8)四、电路元器件选择与计算 (10)五、安装与调试 (11)1、安装2、测试方案3、调试过程4、调试中发现的问题及解决措施六、指标测试 (14)1、单元电路功能测试2、整体电路功能测试结论 (15)心得体会 (16)参考文献 (18)一设计任务概述论文题目为设计一个将串行输入的3位自然二进制码转换为3位格雷码串行输出的逻辑电路。

应要求，我们采用由3位D触发器构成的移位寄存器，实现3位二进制码的串行输入并行输出，将其输出端接由两个异或门、一条导线构成的二进制转格雷码的转换部分实现码制转换，将其输出端接到1片74LS194，实现串行输出。

二设计方案方框图及论证在实现电路时可以有多种方案：方案一：（转码部分）一般的,普通二进制码与格雷码可以按以下方法互相转换: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）.即（输出端）选取74LS194作为输出端。

8421BCD码格雷码余3码编码方法

8421BCD码格雷码余3码编码方法编码是信息处理领域中常见的一种技术，用于将数据转换为特定的编码形式，以便在传输或存储过程中更加高效地使用和处理数据。

在计算机科学和电子通信中，8521BCD码、格雷码和余3码是常用的编码方法之一、下面将详细介绍这三种编码方法。

1.8421BCD码：8421BCD码即二进制码-十进制码。

它使用4位二进制码（对应16进制的0-F）来表示一个十进制数。

8421BCD码的特点是具有固定的位权和容易进行十进制和二进制之间的转换。

其中，每一位的位权从右往左依次为8、4、2、1、例如，十进制数7的8421BCD码表示为01118421BCD码虽然具有固定的位权，但存在编码浪费问题。

由于每一位只能表示4位二进制数，因此在表示一个十进制数时需要使用更多的二进制位数。

例如，十进制数15的8421BCD码表示为00010101，占用了8位二进制数，而十进制数15在二进制中可以用4位数表示（即1111）。

因此，8421BCD码的编码效率较低。

2.格雷码：格雷码又称为反射码，它是一种二进制码的变形，相邻的两个码之间只有一个位数的差异。

格雷码的特点是编码过程中只有一位发生改变，这样在传输或存储过程中更加高效，避免了传统二进制码由于1位变化导致的多位错误。

例如，对于3位格雷码来说，它由000、001、011、010、110、111、101、100这样的序列组成。

格雷码在数字电路设计、数据通信和精确测量等领域具有广泛的应用。

例如，在数字电路设计中，格雷码可以用作计数器的输入，以避免计数器在计数过程中产生不稳定的状态。

3.余3码：余3码是一种类似于格雷码的编码形式，它的特点是相邻的两个码之间只有一位数的差异，并且不能存在三个连续的1或0。

余3码的编码过程通常使用状态转换表来确定。

例如，对于3位余3码来说，它由000、001、010、012、021、022、122、120、110、111、101、100这样的序列组成。

格雷码简介及格雷码与二进制的转换程序解读

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：GrayCode,GreyCode,又称作葛莱码，二进制循环码）是1880年由法国工程师Jean-Maurice-EmlleBaudot发明的一种编码[1]，因FrankGray于1953年申请专利“PulseCodeCommunication”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-EmlleBaudot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，因为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。

由于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。

二进制数对应的格雷码

二进制数对应的格雷码
摘要：
1.格雷码的定义和特点
2.二进制数与格雷码的转换方法
3.格雷码的优势和应用领域
正文：
格雷码是一种二进制编码方式，它的每一位只有两种状态，分别是0 和1。

与普通的二进制数不同，格雷码的每一位都是相邻位之间电平跳变，这样就避免了出现长时间连续电平的情况，从而减小了电磁辐射和干扰。

对于一个n 位的二进制数，可以转换为n 位的格雷码。

具体的转换方法是，首先将二进制数的第n 位保留，其余位取反，然后将取反后的结果加1，最后将第n 位也取反。

这样就得到了对应的格雷码。

例如，二进制数1011 可以转换为格雷码1100。

格雷码的优势在于，它的每一位电平跳变，这样可以减小电磁辐射和干扰，特别适用于数字电路和通信系统。

此外，格雷码的加法运算可以简化，只需要对相邻位进行异或运算即可。

8421码到余三循环码的转换电路仿真课设报告

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院电子线路课程设计具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）课程设计任务书专业：通信工程学号：4101015 学生姓名：吴玉新设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件高频实验室二、设计任务及要求1. 要求输入为8421码。

输出为余三循环码2. 输出要具有数显功能三、设计报告的内容1.前言数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。

软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。

2.设计内容及其分析（1）方案一1.设计思路设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。

然后根据卡诺图进行化简，得出最简表达式。

最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。

即可得到8421码对余三循环码的转换。

真值表：表1 8421转余三循环码真值表根据真值表得出表达式：X4=A ——CX3=B ——C ——+ A ——BCD+A ——B ——D ——X2=A B ——C ——D ——+A ——B+A ——C+A ——DX1=A B ——C ——+A ——BD+A ——BC根据表达式画出逻辑电路图：图0 8421码转余3循环码逻辑电路图2.所用主要器件及芯片1.电源；2.导线若干，开关4个；3.白炽灯（5v 1w）4个；4.芯片：74ls04 2片74ls08 1片74ls11 2片74ls20 1片74ls32 2片3.线路运行介绍J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。

二进制与格雷码转换

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。

余三码转换成2421码课程设计

学号：课程设计题目数字逻辑设计题目余三码转换成2421码学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级姓名指导教师年月日目录一、课程设计任务书 (2)（一）课程设计题目 (2)（二）要求完成设计的主要任务 (2)（三）课程设计进度安排 (2)二、课程设计正文 (3)1设计目的 (3)2 题目理解和功能描述 (3)3 逻辑电路设计具体步骤 (4)3.1 第1步，根据余3码与2421码得具体组合，写出输出函数 (4)3.2 第2步，化简输出函数表达式 (5)3.3 第3步，根据激励函数表达式，画出逻辑电路图 (5)4设计中使用的集成电路名称及引脚编号 (6)4.1 集成电路74 LS 04 引脚编号 (6)4.2集成电路74 LS 08 引脚编号 (6)4.3集成电路74 LS 32引脚编号 (6)4.4 集成电路74LS 86 引脚编号 (7)5 电路图的连接、调试和测试 (7)5.1 电路图的连接 (7)5.2 电路图的调试和测试 (7)5.3 测试中出现的问题及分析解决 (7)5.4 调试和测试组合逻辑电路个人体会 (8)6 电路连接实物图和现象 (9)6.1集成电路连接图 (9)6.2实验现象 (10)7 余三码转成2421码电路设计总结和心得 (10)7.1余3码转成2421码电路设计总结 (10)7.2 课程设计心得 (11)三、本科生课程设计成绩评定表 (12)课程设计任务书学生姓名专业班级指导教师学院名称计算机科学与技术学院一、题目：余3码转换成2421 BCD 码原始条件：使用“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计余3码转换成8421 BCD 码。

二、要求完成设计的主要任务如下：1．能够运用数字逻辑的理论和方法，把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合，设计一个有实际应用的数字逻辑电路。

2．使用同步时序逻辑电路的设计方法，设计余3码转换成2421 BCD 码。

8421BCD码、格雷码、余3码编码方法

8421BCD码、格雷码、余3码编码方法
数字系统只能识别0和1两种不同的状态，只能识别二进制数。

实际传递和处理的信息很复杂，因此为了能使二进制数码表示更多、更复杂的信息，把0、1按一定的规律编制在一起表示信息，这个过程称为编码。

最常见的编码为二-十进制编码。

所谓二十进制编码是用4位二进制数表示0～9的10个十进制数，也称BCD码。

常见的BCD码有8421码、格雷(Gray)码、余3码、5421码、2421码等编码。

其中8421码、5421码和2421码为有权码，其余为无权码。

1．8421BCD码
8421BCD码是最常用的BCD码，为有权码，各位的权从左到右为8、4、2、1。

在8421BCD 码中利用4位二进制数的16种组合0000～1111 中的前10种组合0000～1001 代表十进制数的0～9，后6种组合1010～1111为无效码。

例：把十进制数78表示为8421BCD码的形式。

解：(78)10＝(0111 1000)8421
(78)10＝(1010 1011)5421
(78)10＝(1101 1110)2421
2．格雷码(Gray)
格雷码最基本的特性是任何相邻的代码间仅有一位数码不同。

在信息传输过程中，若计数电路按格雷码计数时，每次状态更新仅有一位发生变化，因此减少了出错的可能性。

格雷码为无权码。

3．余3码
因余3码是将8421BCD码的每组加上0011(即十进制数3)即比它所代表的十进制数多3，因此称为余3码。

余3码的另一特性是0与9、1和8等互为反码。

余三码转2421码课程设计

课程设计题目余3码转换成2421 BCD 码学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级计算机zy1202姓名杨克绚指导教师袁小玲2014 年 6 月26 日目录课程设计任务书 (2)余3码转换成2421BCD码 (3)1.设计 (3)1.1真值表与逻辑表达式 (3)1.2组合逻辑电路图 (4)1.3设计中使用的集成电路名称及引脚编号 (5)2.连线 (6)3.分析及心得体会 (7)3.1结果分析 (7)课程设计任务书学生姓名杨克绚学生专业班级计算机zy1202指导教师袁小玲学院名称计算机科学与技术学院一、题目：余3码转换成2421 BCD 码原始条件：使用“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS04 )，设计余3码转换成8421 BCD 码。

二、要求完成设计的主要任务如下：1．能够运用数字逻辑的理论和方法，把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合，设计一个有实际应用的数字逻辑电路。

2．使用同步时序逻辑电路的设计方法，设计余3码转换成2421 BCD 码。

写出设计中的三个过程。

画出课程设计图。

3．根据74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路引脚号，在设计好的余3码转换成2421 BCD 码电路图中标上引脚号。

4．在试验设备上，使用74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路连接、调试和测试余3码转换成2421 BCD 码电路。

5.设计报告书包括：设计内容与设计要求、设计原理和过程、调试分析、心得体会、参考文献。

三、课程设计进度安排指导教师签名：年月日系主任（责任教师）签名：年月日余3码转换成2421BCD码1.设计1.1真值表与逻辑表达式根据要求列出真值表。

在该课程设计中，余3码有0011~1100十种输入，另外0000~0010和1101~1111六种输入是不可能发生的。

因此~和~是该实验中的无关小项。

二进制与格雷码转换

之阳早格格创做正在粗决定位统造系统中，为了普及统造粗度，准确丈量统造对于象的位子是格中要害的.暂时，检测位子的办法有二种：其一是使用位子传感器，丈量到的位移量由变收器经A/D变更成数字量收至系统举前进一步处理.此要领粗度下，但是正在多路、少距离位子监控系统中，由于其成本下贵，拆置艰易，果此本来不真用；其二是采与光电轴角编码器举止透彻位子统造.光电轴角编码器根据其刻度要领及旗号输出形式，可分为删量式、千万于式以及混同式三种.而千万于式编码器是曲交输出数字量的传感器，它是利用自然二进造或者循环二进造（格雷码）办法举止光电变更的，编码的安排普遍是采与自然二进造码、循环二进造码、二进造补码等.个性是不要计数器，正在转轴的任性位子皆可读出一个牢固的与位子相对于应的数字码；抗搞扰本领强，出用乏积缺面；电源切断后位子疑息不会拾得，但是辨别率是由二进造的位数决断的，根据分歧的粗度央供，不妨采用分歧的辨别率即位数.暂时有10位、11位、12位、13位、14位或者更下位等多种.其中采与循环二进造编码的千万于式编码器，其输出旗号是一种数字排序,不是权沉码，每一位不决定的大小，不克不迭曲交举止比较大小战算术运算，也不克不迭曲交变更成其余旗号，要通过一次码变更，形成自然二进造码，正在由上位机读与以真止相映的统造.而正在码造变更中有分歧的处理办法，本文着沉介绍二进造格雷码与自然二进造码的互换.一、格雷码（又喊循环二进造码或者反射二进造码）介绍正在数字系统中只可辨别0战1，百般数据要变更为二进造代码才搞举止处理，格雷码是一种无权码，采与千万于编码办法，典型格雷码是一种具备反射个性战循环个性的单步自补码，它的循环、单步个性与消了随机与数时出现要害缺面的大概，它的反射、自补个性使得供反非常便当.格雷码属于稳当性编码，是一种过得最小化的编码办法，果为，自然二进造码不妨曲交由数/模变更器变更成模拟旗号，但是某些情况，比圆从十进造的3变更成4时二进造码的每一位皆要变，使数字电路爆收很大的尖峰电流脉冲.而格雷码则不那一缺面，它是一种数字排序系统，其中的所有相邻整数正在它们的数字表示中惟有一个数字分歧.它正在任性二个相邻的数之间变更时，惟有一个数位爆收变更.它大天面缩小了由一个状态到下一个状态时逻辑的殽杂.其余由于最大数与最小数之间也仅一个数分歧，故常常又喊格雷反射码或者循环码.下表为几种自然二进造码与格雷码的对于照表：二、二进造格雷码与自然二进造码的互换1、自然二进造码变更成二进造格雷码自然二进造码变更成二进造格雷码，其规则是死存自然二进造码的最下位动做格雷码的最下位，而次下位格雷码为二进造码的下位与次下位相同或者，而格雷码其余诸位与次下位的供法相类似.2、二进造格雷码变更成自然二进造码二进造格雷码变更成自然二进造码,其规则是死存格雷码的最下位动做自然二进造码的最下位，而次下位自然二进造码为下位自然二进造码与次下位格雷码相同或者，而自然二进造码的其余诸位与次下位自然二进造码的供法相类似.三、二进造格雷码与自然二进造码互换的真止要领1、自然二进造码变更成二进造格雷码A)、硬件真止法(拜睹示例工程中的Binary to Gray) 根据自然二进造变更成格雷码的规则，不妨得到以下的代码：static unsigned int DecimaltoGray(unsigned int x){return x^(x>>1);}//以上代码真止了unsigned int型数据到格雷码的变更，最下可变更32位自然二进造码，超出32位将溢出. static int DecimaltoGray( int x){return x^(x>>1);}//以上代码真止了 int型数据到格雷码的变更，最下可变更31位自然二进造码，超出31位将溢出.上述代码即可用于VC统造步调中，也不妨用于单片机统造步调中.正在单片机步调安排时，若采与汇编谈话编程，不妨按相共的本理安排步调；若采与C谈话编程，则不妨曲交利用上述代码，但是修议用unsigned int函数.B)、硬件真止法根据自然二进造变更成格雷码的规则，不妨得到以下电路图：上图所示电路图即可用同或者集成电路74ls136真止，也不妨利用可编程器件PLD等编程真止.2、二进造格雷码变更成自然二进造码A)、硬件真止法(拜睹示例工程中的 Gray to Binary )根据二进造格雷码变更成自然二进造码的规则，不妨得到以下的三种代码办法：• static unsigned int GraytoDecimal(unsigned int x)• {• unsigned int y = x;• while(x>>=1)• y ^= x;• return y;• }• static unsigned int GraytoDecimal(unsigned int x)• {• x^=x>>16;• x^=x>>8;• x^=x>>4;• x^=X>>2;• x^=x^1;• return x;• }• static unsigned int GraytoDecimal(unsigned int x)• {• int i;• for(i=0;(1<<i)<sizeof(x)*8;i++)• {• x^=x>>(1<<i);• }• return x;• }//以上代码真止了unsigned int型数据到自然二进造码的变更，最下可变更32位格雷码，超出32位将溢出.将数据典型改为int型即可真止31位格雷码变更.上述代码即可用于VC统造步调中，也不妨用于单片机统造步调中.正在单片机步调安排时，若采与汇编谈话编程，不妨按相共的本理安排步调；若采与C谈话编程，则不妨曲交利用上述代码，但是修议用unsigned int 函数.B)、硬件真止法根据二进造格雷码变更成自然二进造码的规则，不妨得到以下电路图：上图所示电路图即可用同或者集成电路74ls136真止，也不妨利用可编程器件PLD等编程真止.。

（完整版）格雷码与二进制转换

（完整版）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 Gray2、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：10001111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）.。

2021年二进制与格雷码转换

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。

4位格雷码二进制变换

集成电路课程设计报告设计课题:格雷码变换器专业班级： 11电子学生姓名：学号：指导教师：陈建萍设计时间：2014.5-2014.6一、实验目的1、用组合电路设计4位格雷码/二进制码变换电路。

2、学习利用原理图和VHDL 语言输入法设计简单逻辑电路的方法。

二、实验内容1、采用原理图输入方法设计4位格雷码/二进制码变换电路。

2、采用VHDL 语言输入方法设计格雷码/二进制码变换电路。

三、设计方案与论证1.实验方案用QUARTUS 软件。

采用画出电路图和输入程序源代码来实现VHDL 语言输入方法设计格雷码/二进制码变换电路。

格雷码转换为自然二进制码的转换规则，实际上就是不断的将格雷码与二进制数做异或操作，也就是说，不断的和本身的不同位数做异或操作。

绝对值编码器的输入信号为格雷码，格雷码不能被计算机直接处理，需把格雷码转换成二进制码。

格雷码的高位和二进制码的高位相同，其高位和次高位的异或运算得到二进制码的次高位，依次类推，即可得到格雷码相对应的二进制码。

2. 理论计算真值表测图1 四位二进制格雷码真值表Gi i B Bi Gi Bi ⊕+==)1(01012123233G B B G B B G B B G B ⊕=⊕=⊕==Bi i B Gi Bi Gi ⊕+==)1(01012123233B B G B B G B B G B G ⊕=⊕=⊕==3. 电路图及设计文件1.GENERIC语句GENERIC被称为参数传递映射语句，它描述响应的元件类属参数间的衔接和传送方式。

参数传递语句用于设计从外部端口改变原件内部参数或结构规模的元件，也可称其为类书元件。

该语句在改变电路结构或元件硬件升级方面显得尤为便捷。

其语句格式为：Generic map(param.list) port map(port list);例：generic(n:integer:=7);该语句定义了参数N为整数，且赋值为7。

2.GENERATE语句电路某部分由同类元件构成，这类同类元件叫做规则结构，如：ROM,RAM，移位寄存器等规则结构可以用生成语句来描述。