1、之馬矢奏春創作創作時間：二零二一年六月三十日在精確定位控制系統中 , 為了提高控制精度 , 準確丈量控制 對象的位置是十分重要的 .目前, 檢測位置的法子有兩種：其 一是使用位置傳感器 , 丈量到的位移量由變送器經 A/D 轉換成 數字量送至系統進行進一步處置 .此方法精度高 , 但在多路、 長距離位置監控系統中 , 由于其本錢昂貴 , 裝置困難 , 因此其 實不實用；其二是采納光電軸角編碼器進行精確位置控制 .光 電軸角編碼器根據其刻度方法及信號輸出形式 , 可分為增量 式、絕對式以及混合式三種 .而絕對式編碼器是直接輸出數字 量的傳感器 , 它是利用自然二進制或循環二進制（格雷碼）方 式進

2、行光電轉換的 , 編碼的設計一般是采納自然二進制碼、循 環二進制碼、二進制補碼等 .特點是不要計數器 , 在轉軸的任 意位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數字碼；抗干擾能 力強, 沒用累積誤差；電源切斷后位置信息不會喪失 , 但分辨 率是由二進制的位數決定的 , 根據分歧的精度要求 , 可以選擇 分歧的分辨率即位數 .目前有 10 位、11 位、12 位、 13 位、 14 位或更高位等多種 .其中采納循環二進制編碼的絕對式編碼器 , 其輸出信號是 一種數字排序 ,不是權重碼, 每一位沒有確定的年夜小 , 不能直接進行比力年夜小和算術運算 , 也不能直接轉換成其他信號 , 要經過一次碼變換

3、, 釀成自然二進制碼 , 在由上位機讀取以實 現相應的控制 .而在碼制變換中有分歧的處置方式 , 本文著重 介紹二進制格雷碼與自然二進制碼的互換 .一、格雷碼（又叫循環二進制碼或反射二進制碼）介紹在數字系統中只能識別 0 和 1, 各種數據要轉換為二進制 代碼才華進行處置 , 格雷碼是一種無權碼 , 采納絕對編碼方式 典范格雷碼是一種具有反射特性和循環特性的單步自補碼 , 它 的循環、單步特性消除隨機取數時呈現重年夜誤差的可能 , 它 的反射、自補特性使得求反非常方便 .格雷碼屬于可靠性編碼 , 是一種毛病最小化的編碼方式 , 因為, 自然二進制碼可以直接 由數/模轉換器轉換成模擬信號 , 但

4、某些情況 , 例如從十進制 的3轉換成 4時二進制碼的每一位都要變 , 使數字電路發生很 年夜的尖峰電流脈沖 .而格雷碼則沒有這一缺點 , 它是一種數 字排序系統 , 其中的所有相鄰整數在它們的數字暗示中只有一 個數字分歧 .它在任意兩個相鄰的數之間轉換時 , 只有一個數 位發生變動 .它年夜年夜地減少了由一個狀態到下一個狀態時 邏輯的混淆 .另外由于最年夜數與最小數之間也僅一個數分歧 , 故通常又叫格雷反射碼或循環碼 .下表為幾種自然二進制碼與 格雷碼的對比表：十進制數自然二進制數格雷碼十進制數自然二進制數格雷碼0000000008100011001000100019100111012001

5、00011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000二、二進制格雷碼與自然二進制碼的互換1、自然二進制碼轉換成二進制格雷碼自然二進制碼轉換成二進制格雷碼 , 其法則是保管自然二 進制碼的最高位作為格雷碼的最高位 , 而次高位格雷碼為二進 制碼的高位與次高位相異或 , 而格雷碼其余各位與次高位的求 法相類似.某二進制數為 比丿心虬耳禺異或運算：算對應的格雷碼為-其中：最高位保留一G” =B其他各位(?.二月田月 =0，1，2, .

6、, n-21 111 11格雷碼為2、二進制格雷碼轉換成自然二進制碼二進制格雷碼轉換成自然二進制碼，其法則是保管格雷碼 的最高位作為自然二進制碼的最高位，而次高位自然二進制碼 為高位自然二進制碼與次高位格雷碼相異或，而自然二進制碼 的其余各位與次高位自然二進制碼的求法相類似.某二進制格雷碼為G/G心 G0G耳對應的自然二進制碼為 月陀-/n-2 也色耳I異或運算： 相同為0 其儀最高位保留一 賂二%其他各位百t = GtQ戸1，2,樸1三、二進制格雷碼與自然二進制碼互換的實現方法 1、自然二進制碼轉換成二進制格雷碼A）、軟件實現法（拜會示例工程中的Binary to Gray） 根據自然二進制

7、轉換成格雷碼的法則 , 可以獲得以下的 代碼：static unsigned int DecimaltoGray（unsigned intx）return x （xl）;/以上代碼實現了 unsigned int 型數據到格雷碼的轉 換, 最高可轉換32位自然二進制碼, 超越32位將溢出.static int DecimaltoGray（ int x）return x （x1）;/以上代碼實現了 int型數據到格雷碼的轉換，最高 可轉換31位自然二進制碼, 超越31位將溢出.上述代碼即可用于VC控制法式中，也可以用于單片機控制法式中.在單片機法式設計時， 若采納匯編語言編程， 可以 按相同的原

8、理設計法式；若采納C語言編程，則可以直接利用 上述代碼，但建議用unsigned int函數.B）、硬件實現法根據自然二進制轉換成格雷碼的法則，可以獲得以下電路圖：上圖所示電路圖即可用異或集成電路74lsl36實現，也可 以利用可編程器件PLD等編程實現.2、二進制格雷碼轉換成自然二進制碼A）、軟件實現法（拜會示例工程中的Gray to Binary ）根據二進制格雷碼轉換成自然二進制碼的法則 , 可以獲得 以下的三種代碼方式：static unsigned intGraytoDecimal(unsigned int x) TOC o 1-5 h z unsigned inty = x;whi

9、le(x=1)y、x；return y;static unsigned intGraytoDecimal(unsigned int x)x八二x16;x八二x8;x八二x4;x=X2;x=x1;return x;staticunsigned intGraytoDecimal(unsigned int x)int i;for(i=0;(1i)sizeof(x)*8;i+) TOC o 1-5 h z x、x(li);returnx;/以上代碼實現了 unsigned int 型數據到自然二進制碼 的轉換, 最高可轉換 32 位格雷碼, 超越 32 位將溢出.將數據 類型改為 int 型即可實現 3l 位格雷碼轉換 .上述代碼即可用于 VC 控制法式中, 也可以用于單片機控 制法式中.在單片機法式設計時 , 若采納匯編語言編程 , 可以 按相同的原理設計法式；若采納C語言編程，則可以直接利用 上 述 代 碼 , 但 建 議 用 unsigned int 函 數 .B)、硬件實現法根據二進制格