格雷码是一种错误最小化的编码方式，其相邻两编码之间仅有一位不同，因此有很强的抗干扰性。在异步FIFO 中就使用到了 Gray Code。本博文给出自然二进制码（Binary Code）与格雷码（Gray Code）相互转换的 Verilog 实现。

自然二进制码（Binary Code）转格雷码（Gray Code）

/* * file     : Gray2Binary.v* author    : 今朝无言* date        : 2022-10-01*/
module Binary2Gray(
input       [Width-1:0] bin,
output  reg [Width-1:0] gray
);
parameter Width = 8;   //二进制与格雷码位宽
// 对于二进制码 B_{n-1},B_{n-2},...B_1,B_0
// 格雷码 G_{n-1},G_{n-2},...,G_1,G_0
// 对于最高位，G_{n-1} = B_{n-1}
// 对于其他位，G_i = B_{i+1} ^ B_i，i=0,1,2,...,n-2
// 其实最高位相当于 G_{n-1} = B_n ^ B_{n-1}，而 B_n=0，因此 G_{n-1} = 0 ^ B_{n-1} = B_{n-1}integer  i;
always @(bin) begingray[Width-1]   <= bin[Width-1];for(i=0; i<Width-1; i=i+1) begingray[i]       <= bin[i+1] ^ bin[i];end
end// 下方写法相同
//assign gray = (bin >> 1) ^ bin;endmodule

RTL图如下：

格雷码（Gray Code）转自然二进制码（Binary Code）

/* * file     : Gray2Binary.v* author    : 今朝无言* date        : 2022-10-01*/
module Gray2Binary(
input       [Width-1:0] gray,
output  reg [Width-1:0] bin
);
parameter Width = 8;   //二进制与格雷码位宽
// 对于二进制码 B_{n-1},B_{n-2},...B_1,B_0
// 格雷码 G_{n-1},G_{n-2},...,G_1,G_0
// 对于最高位，B_{n-1} = G_{n-1}
// 对于其他位，B_i = G_i ^ B_{i+1}，i=0,1,2,...,n-2
// 最高位相当于 B_{n-1} = G_{n-1} ^ B_n，而 B_n=0，因此 B_{n-1} = G_{n-1} ^ 0 = G_{n-1}integer i;
always @(gray) beginbin[Width-1]   = gray[Width-1];       //注意要使用阻塞赋值，因为使用到了本轮计算的高位结果for(i=Width-2; i>=0; i=i-1) beginbin[i]     = bin[i+1] ^ gray[i];end
endendmodule

RTL图如下：

testbench & 测试结果

Testbench文件如下：

`timescale 1ns / 1psmodule gray_tb;
parameter Width = 8;reg        [Width-1:0] bin1;
wire    [Width-1:0] gray;
wire    [Width-1:0] bin2;initial begin#100;change_bin1(5);#100;change_bin1(127);#100;$stop;
endtask change_bin1;input   [Width-1:0] num;beginbin1   <= num;end
endtaskBinary2Gray #(.Width(Width))
Binary2Gray_inst(.bin   (bin1),.gray    (gray)
);Gray2Binary #(.Width(Width))
Gray2Binary_inst(.gray  (gray),.bin (bin2)
);endmodule

仿真结果如下：

格雷码与二进制相互转换的verilog实现相关推荐

（132）FPGA面试题-Verilog实现格雷码转二进制
1.1 FPGA面试题-Verilog实现格雷码转二进制 1.1.1 本节目录 1)本节目录: 2)本节引言: 3)FPGA简介: 4)FPGA面试题-Verilog实现格雷码转二进制: 5)结束语. ...
格雷码转换成二进制c语言程序,格雷码与二进制的转换程序
/* 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 ...
汇编实验：格雷码转二进制（ASCII码）的实现和调试
实验说明格雷码和二进制的转换思路为完成实验内容,可通过查表和格雷码计算两种方式完成,此处使用格雷码直接计算得出结果. SHL算术左移命令可将二进制数的高位存入CF,直接得出高位数据,通过异或操作 ...
二进制与格雷码之间的转换的Verilog实现（更多一点的讨论）
目录前言二进制码转换为格雷码的方法格雷码转换为二进制码的过程更多一点讨论之generate for 更多一点讨论之for 最后对格雷码的介绍前言以前的博客也有写这方面的内容,只是没有显式的 ...
连环锁 POJ - 1832(格雷码与二进制)
传送门题意:给出九连环的两种状态,问第一种状态转化到第二种状态时至少需要多少步? 题解:这道题是与格雷码有关的题目,定义以及转化规则看这儿传送门还有个好的视频解说传送门由于九连环仅限的两种操作( ...
Verilog中状态机编码方式的选择：二进制编码(Binary)、格雷码(Gray-code)编码、独热码(One-hot)编码
一般的,在Verilog中最常用的编码方式有二进制编码(Binary).格雷码(Gray-code)编码.独热码(One-hot)编码. 二进制码和格雷码是压缩状态编码. 若使用格雷编码,则相邻状态转 ...
数字电路基础知识——格雷码和二进制码的转换的算法和Verilog实现
数字电路基础知识--格雷码和二进制码的转换的算法和Verilog实现关于数字电路中的码制问题在这篇博客中已经做了详细分析, 数字电路基础知识--数字IC中的进制问题(原码,反码,补码以及各进制的转换 ...
chisel格雷码二进制转换
一.格雷码简介格雷码是一个叫弗兰克*格雷的人在 1953 年发明的,最初用于通信.格雷码是一种循环二进制码或者叫作反射二进制码.格雷码的特点是从一个数变为相邻的一个数时,只有一个数据位发生跳变,由于 ...
自然二进制码与格雷码相互转换【CSDN】
自然二进制码与格雷码相互转换一.格雷码简介格雷码是由弗兰克·格雷于1953年发明,其主要特点是相邻编码值中间只有一个比特发生改变,又被称为循环码. 格雷码是一种无权码,采用绝对编码方式,典型格雷码 ...
二进制和格雷码转换方法及程序
二进制和格雷码转换方法及程序 1 格雷码介绍 2 二进制转格雷码 3 格雷码转二进制 1 格雷码介绍格雷码(Gray code)是1880年由法国工程师Jean-Maurice-Emlle Baud ...

格雷码与二进制相互转换的verilog实现

自然二进制码（Binary Code）转格雷码（Gray Code）

格雷码（Gray Code）转自然二进制码（Binary Code）

testbench & 测试结果

格雷码与二进制相互转换的verilog实现相关推荐

最新文章

热门文章