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二进制数转换为格雷码的规则如下:
一、转换规则
最高位保持不变
格雷码的最高位与二进制数相同,即 ( G_n = B_n ) 。
逐位异或计算
从次高位开始,每一位的格雷码 ( G_i ) 等于当前二进制位 ( B_i ) 与次高位格雷码 ( G_{i-1} ) 的异或结果,即:
[
G_i = B_i oplus G_{i-1} quad (i=1,2,ldots,n-1)
]
这一规则确保相邻二进制位仅有一位变化,符合格雷码的特性。
二、示例
以8位二进制数 ( 1101 ) 转换为格雷码:
1. ( G_7 = B_7 = 1 )
2. ( G_6 = B_6 oplus G_5 = 1 oplus 0 = 1 )
3. ( G_5 = B_5 oplus G_4 = 0 oplus 1 = 1 )
4. ( G_4 = B_4 oplus G_3 = 1 oplus 1 = 0 )
5. ( G_3 = B_3 oplus G_2 = 0 oplus 0 = 0 )
6. ( G_2 = B_2 oplus G_1 = 1 oplus 1 = 0 )
7. ( G_1 = B_1 oplus G_0 = 1 oplus 0 = 1 )
8. ( G_0 = B_0 = 1 )
最终格雷码为 ( 11101011 ) 。
三、注意事项
该转换规则适用于任意位数,最高位需单独处理,次高位起逐位异或。
硬件实现时,可通过异或门逐位计算,编程时可用位运算符(如 `^`)实现。