格雷码与二进制的转换[通俗易懂]

一、什么是格雷码?

格雷码,又叫循环二进制码或反射二进制码,格雷码是我们在工程中常会遇到的一种编码方式,它的基本的特点就是任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同,这点在下面会详细讲解到。格雷码的基本特点就是任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同,这点很重要。常用的二进制数与格雷码间的转换关系如下表:

常用的二进制数与格雷码间的转换常用的二进制数与格雷码间的转换

二、二进制格雷码与自然二进制码的互换

1、二进制码转换成二进制格雷码
  二进制码转换成二进制格雷码,其法则是保留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。
  转换示意图转换示意图
  
 转换代码:
 

    //根据二进制转换成格雷码的法则,可以得到以下的代码:
      static unsigned int DecimaltoGray(unsigned int x)
      {
         return x^(x>>1);
      }

     //以上代码实现了unsigned int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。 
      static  int DecimaltoGray( int x)
      {
         return x^(x>>1);
      }

      //以上代码实现了 int型数据到格雷码的转换,最高可转换31位自然二进制码,超出31位将溢出。 

2、二进制格雷码转换成二进制码
二进制格雷码转换成二进制码,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。
转换示意图转换示意图
 转换代码:

根据二进制格雷码转换成自然二进制码的法则,可以得到以下的三种代码方式: 
       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;
       }        
  //以上代码实现了unsigned int型数据到自然二进制码的转换,最高可转换32位格雷码,超出32位将溢出。将数据类型改为int型即可实现31位格雷码转换。

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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