कोड कनवर्टर क्या है: बाइनरी से ग्रे कोड और ग्रे कोड से बाइनरी रूपांतरण

कंप्यूटर में, हमें बाइनरी को ग्रे और ग्रे से बाइनरी में बदलने की आवश्यकता है। इसका रूपांतरण दो नियमों अर्थात् बाइनरी से ग्रे रूपांतरण और ग्रे से बाइनरी रूपांतरण का उपयोग करके किया जा सकता है। पहले रूपांतरण में, ग्रे कोड का MSB बाइनरी कोड के MSB के बराबर होता है। ग्रे कोड के आउटपुट के अतिरिक्त बिट्स उस मौजूदा इंडेक्स के साथ-साथ पहले के इंडेक्स पर बाइनरी कोड के लिए EX-OR लॉजिक गेट अवधारणा का उपयोग कर प्राप्त कर सकते हैं। यहाँ MSB और कुछ नहीं बल्कि सबसे महत्वपूर्ण बिट है। पहले रूपांतरण में, बाइनरी कोड का एमएसबी लगातार विशेष बाइनरी कोड के एमएसबी के बराबर होता है। बाइनरी कोड के आउटपुट के अतिरिक्त बिट्स EX-OR का उपयोग करके प्राप्त कर सकते हैं तर्क द्वार वर्तमान सूचकांक में ग्रे कोड की पुष्टि करके अवधारणा। यदि वर्तमान ग्रे कोड बिट शून्य है तो उसके बाद पहले के बाइनरी कोड को कॉपी करें, साथ ही पहले के बाइनरी कोड बिट के रिवर्स कॉपी करें। यह लेख कोड कन्वर्टर्स के अवलोकन पर चर्चा करता है जिसमें बाइनरी से ग्रे कोड कनवर्टर के साथ-साथ ग्रे से बाइनरी कोड कनवर्टर शामिल हैं।

बाइनरी कोड क्या है?

डिजिटल कंप्यूटर में, बाइनरी नंबर सिस्टम पर आधारित कोड को बाइनरी कोड के रूप में जाना जाता है। ON & OFF जैसे दो संभावित राज्य हैं जिन्हें 0 & 1. के माध्यम से दर्शाया गया है। डिजिटल सिस्टम 10 अंकों का उपयोग करता है जहां अंकों की प्रत्येक स्थिति 10. की शक्ति को दर्शाती है। एक बाइनरी सिस्टम में, प्रत्येक अंक की स्थिति 2 की शक्ति का प्रतिनिधित्व करती है।

एक बाइनरी कोड सिग्नल में विद्युत दालों का एक क्रम शामिल होता है जो निष्पादित होने वाले वर्णों, संख्याओं और संचालन को दर्शाता है। एक घड़ी डिवाइस का उपयोग सामान्य दालों को प्रसारित करने के लिए किया जाता है, साथ ही ट्रांजिस्टर जैसे घटकों को चालू करने के लिए चालू / बंद करें अन्यथा संकेतों को अवरुद्ध करता है। बाइनरी कोड में, प्रत्येक दशमलव संख्या 0 से 9 तक होती है जिसे 4-बाइनरी बिट्स / अंकों के सेट के माध्यम से दर्शाया जा सकता है। बुनियादी 4 अंकगणितीय संचालन जैसे जोड़, घटाव, गुणा और भाग सभी को द्विआधारी संख्याओं पर मूल बूलियन बीजीय कार्यों के संयोजन में घटाया जा सकता है।

ग्रे कोड क्या है?

ग्रे कोड या आरबीसी (परिलक्षित बाइनरी कोड), या चक्रीय कोड बाइनरी नंबर सिस्टम की एक श्रृंखला है। इस परिलक्षित बाइनरी कोड को कॉल करने का मुख्य कारण प्रारंभिक एन / 2 मान है, जो पिछले एन / 2 मूल्यों की तुलना में रिवर्स ऑर्डर में हैं। इस तरह के कोड में, दो क्रमिक मूल्यों को द्विआधारी अंकों के एकल बिट के माध्यम से बदल दिया जाता है। ये कोड मुख्य रूप से हार्डवेयर द्वारा उत्पन्न बाइनरी संख्याओं की आम श्रृंखला में उपयोग किए जाते हैं।

एक बार से लगातार संख्या में संक्रमण होने पर बाइनरी नंबर त्रुटियों का कारण बन सकता है। इस प्रकार का कोड मूल रूप से संख्याओं के बीच परिवर्तन होने के बाद बस एक बिट को बदलकर इस मुसीबत को हल करता है।

इस तरह का कोड अत्यंत हल्के भार वाला होता है और यह उस अंकों के मूल्य पर निर्भर नहीं करता है जो पूरे स्थान पर बताया जाता है। इस तरह के कोड को चक्रीय चर कोड भी कहा जाता है क्योंकि एकल मान का उसके निरंतर मूल्य में परिवर्तन केवल एकल बिट का परिवर्तन रखता है।

यह इकाई दूरी कोड के लिए सबसे लोकप्रिय है, हालांकि, अंकगणितीय कार्यों के लिए यह उपयुक्त नहीं है। ग्रे कोड के अनुप्रयोगों में डिजिटल कन्वर्टर्स के अनुरूप और त्रुटि सुधार के लिए डिजिटल संचार शामिल हैं। सबसे पहले, ग्रे कोड समझना आसान नहीं है, हालांकि, पहचानने में बहुत आसान है।

ग्रे कोड कनवर्टर करने के लिए बाइनरी

बाइनरी कोड दो मानों जैसे 0 और 1 के उपयोग से डेटा का एक बहुत ही सरल प्रतिनिधित्व है, और यह मुख्य रूप से कंप्यूटर की दुनिया में उपयोग किया जाता है। बाइनरी कोड एक उच्च (1) या निम्न (0) मान हो सकता है या फिर मूल्य में एक संशोधन भी हो सकता है। ग्रे कोड या परिलक्षित बाइनरी कोड द्विआधारी कोड प्रकृति का अनुमान लगाता है जो कि आमतौर पर लोगों और शून्य के साथ संकेतित और बंद संकेतक के साथ व्यवस्थित होता है। ये कोड बाइनरी में त्रुटि संशोधन के साथ-साथ स्पष्टता को देखने के लिए उपयोग किए जाते हैं संचार ।

बाइनरी का ग्रे कोड में रूपांतरण ए का उपयोग करके किया जा सकता है तर्क सर्किट । ग्रे कोड एक गैर-भारित कोड है क्योंकि कोई विशेष भार नहीं है जिसे बिट की स्थिति के लिए सौंपा गया है। एक n-बिट कोड 2 की पंक्तियों के बाद एक अक्ष पर n-1 बिट कोड को पुन: उत्पन्न करके प्राप्त किया जा सकता है^{एन -1}, साथ ही अक्ष के नीचे 1 से सबसे महत्वपूर्ण बिट के साथ अक्ष पर 0 का सबसे महत्वपूर्ण बिट रखना। चरण दर चरण ग्रे कोड पीढ़ी को नीचे दिखाया गया है।

बाइनरी से ग्रे कोड रूपांतरण लॉजिक सर्किट

यह विधि बाइनरी बिट्स के बीच प्रदर्शन करने के लिए Ex-OR गेट का उपयोग करती है। ग्रे को बाइनरी के रूपांतरण को जानने के लिए निम्नलिखित सबसे अच्छा उदाहरण बहुत उपयोगी होगा। इस रूपांतरण पद्धति में, वर्तमान द्विआधारी संख्या के एमएसबी बिट को नीचे ले जाएं, क्योंकि ग्रे कोड संख्या का प्राथमिक बिट या एमएसबी बिट द्विआधारी संख्या के समान है।

दिए गए बाइनरी अंकों के लिए संबंधित ग्रे कोडित अंक उत्पन्न करने के लिए सीधे ग्रे कोडित बिट्स प्राप्त करने के लिए, प्राथमिक अंक या द्विआधारी संख्या के एमएसबी अंक को दूसरे अंक की ओर जोड़ें और उत्पाद को ग्रे कोड के प्राथमिक बिट के बगल में नोट करें, और अगले बाइनरी बिट को तीसरे बिट में जोड़ें फिर 2 के बगल में उत्पाद को नोट करें^{एन डी}ग्रे कोड के बिट। इसी तरह, इस प्रक्रिया का पालन तब तक करें जब तक कि अंतिम बाइनरी बिट के साथ-साथ परिणामों पर निर्भर न हो पूर्व या तर्क आपरेशन संबंधित ग्रे कोडित बाइनरी अंक उत्पन्न करने के लिए।

बाइनरी से ग्रे कोड कनवर्टर का उदाहरण

मान लें कि बाइनरी कोड अंक बो, बी 1, बी 2, बी 3 हैं, जबकि विशेष ग्रे कोड निम्नलिखित अवधारणा के आधार पर प्राप्त किया जा सकता है।

कोड रूपांतरण उदाहरण

उपरोक्त ऑपरेशन से, अंत में हम g3 = b3, g2 = b3 XOR b2, g1 = b2 XOR b1, g0 = b1 XOR b0 जैसे ग्रे मान प्राप्त कर सकते हैं।

रूपांतरण उदाहरण

उदाहरण के लिए द्विआधारी मान b3, b2, b1, b0 = 1101 लें और उपरोक्त अवधारणा के आधार पर ग्रे कोड g3, g2, g1, g0 ज्ञात करें।

g3 = b3 = 1

g2 = b3 XOR b2 = 1 XOR 1 = 0

g1 = b2 XOR b1 = 1 XOR 0 = 1

g0 = b1 XOR b0 = 0 XOR 1 = 1

बाइनरी 1101 के मान के लिए अंतिम ग्रे कोड 1011 है

ग्रे कोड कनवर्टर तालिका के लिए बाइनरी

बाइनरी से ग्रे कोड रूपांतरण के लिए VHDL कोड नीचे दिया गया है।

लिब्ररी यानी
USE ieee.std_logic_1164.ALL
निकाय bin2gray है
पोर्ट (बिन: std_logic_vector (0 से 3 डाउन) -बिनरी इनपुट
G: बाहर std_logic_vector (0 से नीचे) -gray कोड आउटपुट
)
अंत बिन 2gray
आर्किटेक्चर Gate_level of bin2gray है
शुरू
-एक्स गेट्स।
जी (3)<= bin(3)
जी (2)<= bin(3) xor bin(2)
जी (1)<= bin(2) xor bin(1)
जी (0)<= bin(1) xor bin(0)
समाप्त

लाभ

बाइनरी कोड के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• बाइनरी कोड का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि इसे केवल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के माध्यम से दर्शाया जाता है
• बाइनरी डेटा भी स्टोर करने के लिए बहुत सरल है।
• इलेक्ट्रॉनिक और यंत्रवत् संकेत और नियंत्रण करने के लिए बहुत आसान है।
• प्रतीकों के निरूपण के बीच असमानता को बढ़ाया जा सकता है ताकि त्रुटि संभावना कम हो सके।

बाइनरी कोड के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• दी गई संख्या की कुल संख्या को निर्दिष्ट करने के लिए प्रतीकों की आवश्यक संख्या को बढ़ाया जा सकता है।
• मनुष्य अपनी लंबाई और डिफ़ॉल्ट के माध्यम से आधार-दस संख्याओं का उपयोग करने के कारण उन्हें बहुत प्रभावी ढंग से नहीं पढ़ सकता है
• यह किसी भी तार्किक संख्या को दर्शाने के लिए कई अंकों का उपयोग करता है

अनुप्रयोग

बाइनरी कोड के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• द्विआधारी कोड का उपयोग दूरसंचार में और साथ ही डेटा एन्कोडिंग की विभिन्न तकनीकों के लिए कंप्यूटिंग के रूप में किया जाता है जैसे चरित्र तार से बिट स्ट्रिंग्स। इन विधियों द्वारा उपयोग की जाने वाली चौड़ाई निश्चित है अन्यथा चर-चौड़ाई के तार।
• इसका उपयोग कंप्यूटर भाषाओं के साथ-साथ प्रोग्रामिंग में भी किया जाता है क्योंकि कंप्यूटर भाषा मुख्य रूप से 2-अंकीय संख्या प्रणालियों पर निर्भर करती है।

ग्रे बाइनरी कोड कनवर्टर करने के लिए

बाइनरी रूपांतरण पद्धति के लिए यह ग्रे ग्रे के बिट्स के साथ-साथ बाइनरी बिट्स के बीच EX-OR लॉजिक गेट की कार्य अवधारणा का भी उपयोग करता है। चरण दर चरण प्रक्रिया के साथ निम्नलिखित उदाहरण बाइनरी कोड के लिए ग्रे कोड की रूपांतरण अवधारणा को जानने में मदद कर सकते हैं।

ग्रे को बाइनरी कोड में बदलने के लिए, ग्रे कोड संख्या के एमएसबी अंक को नीचे ले जाएं, क्योंकि प्राथमिक अंक या ग्रे कोड का एमएसबी द्विआधारी अंक के समान है।

अगले सीधे बाइनरी बिट को प्राप्त करने के लिए, यह प्राथमिक बिट या बाइनरी कोड के अगले बिट के लिए MSB बिट के बीच XOR ऑपरेशन का उपयोग करता है।

बाइनरी कोड रूपांतरण लॉजिक सर्किट के लिए ग्रे

इसी तरह, तीसरा सीधा बाइनरी बिट प्राप्त करने के लिए, यह दूसरे बिट या एमएसबी बिट के बीच XOR ऑपरेशन का उपयोग ग्रे कोड के तीसरे MSD बिट और इतने पर करता है।

बाइनरी कोड कनवर्टर के लिए ग्रे का उदाहरण

मान लेते हैं ग्रे कोड अंक जी 3, जी 2, जी 1, जी 0 जबकि विशेष बाइनरी कोड अंक बो, बी 1, बी 2, बी 3 निम्नलिखित अवधारणा के आधार पर प्राप्त किए जा सकते हैं।

रूपांतरण उदाहरण

उपरोक्त ऑपरेशन से, आखिरकार हम b3 = g3, b2 = b3 XOR g2, b1 = b2 XOR g1, b0 = b1 XOR g0 जैसे बाइनरी मान प्राप्त कर सकते हैं।

कोड रूपांतरण उदाहरण

उदाहरण के लिए ग्रे मान g3, g2, g1, g0 = 0011 लें और उपरोक्त अवधारणा के आधार पर बाइनरी कोड b3, b2, b1, b0 खोजें

b3 = g3 = 0

b2 = b3 XOR g2 = 0 XOR 0 = 0

b1 = b2 XOR g1 = 0 XOR 1 = 1

b0 = b1 XOR g0 = 1 XOR 1 = 0

ग्रे 0011 के मान के लिए अंतिम बाइनरी कोड 0010 है

ग्रे टू बाइनरी कोड कन्वर्टर टेबल

लाभ

ग्रे कोड के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• लॉजिक सर्किट को कम किया जा सकता है
• घड़ी डोमेन को पार करने में उपयोग किया जाता है
• एनालॉग से डिजिटल में सिग्नल बदलते समय त्रुटि को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है
• एक बार जब इसका उपयोग जेनेटिक एल्गोरिदम के भीतर किया जाता है, तो हैमिंग दीवार की घटना को कम किया जा सकता है।

नुकसान

ग्रे कोड के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• अंकगणितीय कार्यों के लिए उपयुक्त नहीं है
• कुछ सटीक अनुप्रयोगों के लिए लागू है

अनुप्रयोग

ग्रे कोड के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• इसका उपयोग एनालॉग से डिजिटल कन्वर्टर्स में किया जाता है
• किसी त्रुटि के सुधार के लिए डिजिटल संचार में
• यह एनालॉग से डिजिटल में सिग्नल बदलते समय त्रुटियों को कम करता है।
• गणितीय पहेलियाँ
• एक बूलियन सर्किट का न्यूनतमकरण
• इसका उपयोग दो घड़ी डोमेन के बीच संचार के लिए किया जाता है
• आनुवंशिक एल्गोरिदम
• स्थिति एनकोडर

बाइनरी रूपांतरण के लिए ग्रे कोड के लिए VHDL कोड नीचे दिया गया है।

लिब्ररी यानी
USE ieee.std_logic_1164.ALL
इकाई ग्रे 2बीन है
port (G: std_logic_vector (0 डाउनटाउन 0) –gray कोड इनपुट में
बिन: बाहर std_logic_vector (0 नीचे 3) -बिनरी आउटपुट
)
अंत में ग्रे 2बीन
आर्किटेक्चर गेट_लेवल ऑफ़ ग्रे 2बीन है
शुरू
-एक्स गेट्स।
हूँ (3)<= G(3)
हूँ (2)<= G(3) xor G(2)
हूँ (1)<= G(3) xor G(2) xor G(1)
हूँ (0)<= G(3) xor G(2) xor G(1) xor G(0)
समाप्त

ग्रे कोड कनवर्टर करने के लिए 3 बिट बाइनरी

3-बिट बाइनरी नंबर जैसे b0, b1, b2 में बाइनरी अंकों को मानें, जहाँ भी 2 b2 'बिट MSB (सबसे महत्वपूर्ण बिट) है और 0 b0' बिट बाइनरी का LSB (सबसे कम महत्वपूर्ण बिट) है। ग्रे कोड के अंक g0, g1, g2 हैं, जहाँ भी 'g2' अंक MSB (सबसे महत्वपूर्ण बिट) है, जबकि अंक 'g0' ग्रे कोड का LSB (सबसे कम महत्वपूर्ण बिट) है।

इस प्रकार, बूलियन अभिव्यक्ति को के-मैप का उपयोग करके बाइनरी के लिए ग्रे कोड कनवर्टर में हल किया जा सकता है, हम g2 = b2, g1 = b1⊕ b2 & g0 = b0 1 b1 प्राप्त कर सकते हैं। इसी तरह, हम n-bit बाइनरी नंबर (bnb (n-1)… b2 b1 b0) को ग्रे कोड (gng (n-1)… g2 g1 g0) में बदल सकते हैं।

एलएसबी के लिए (कम से कम महत्वपूर्ण बिट)

g0 = b00b1

g1 = b11b2

g2 = b12b2

g (n-1) = b (n-1) g bn, gn = bn।

उदाहरण के लिए, 111010 बाइनरी नंबर को ग्रे कोड में परिवर्तित करें।

तो उपरोक्त एल्गोरिथ्म पर आधारित,

g0 = b0 ⊕ b1 => 0 = 1 = 1

g1 = b1 2 b2 = 1 1 0 = 1

g2 = b2 3 b3 = 0 11 = 1

g3 = b3 4 b4 = 1 =1 = 0

g4 = b4 5 b5 = 1 0 1 = 0

g5 = b5 = 1 = 1

तो, बाइनरी का ग्रे कोड में रूपांतरण होगा - 100111।

आईसी 7486 का उपयोग कर ग्रे कोड कन्वर्टर के लिए बाइनरी

बाइनरी का ग्रे और ग्रे से बाइनरी में रूपांतरण IC7486 का उपयोग करके किया जा सकता है। इसे बनाने के लिए आवश्यक घटक एक ब्रेडबोर्ड, कनेक्टिंग वायर, एलईडी, रेसिस्टर्स, XOR (IC7486), पुश-बटन स्विच और बिजली की आपूर्ति के लिए एक बैटरी है।

IC7486 के पैकेज में मुख्य रूप से चार XOR लॉजिक गेट शामिल हैं, जहां पिन 7 और 14 सभी लॉजिक गेट्स के लिए आपूर्ति प्रदान करेंगे। एक सिंगल XOR गेट का o / ps, समान ग्राउंड टर्मिनल को साझा करने तक उसी या अन्य चिप के भीतर अन्य लॉजिक गेट के इनपुट से जुड़ा होता है।

इस प्रकार, यह सभी बाइनरी से ग्रे कोड कनवर्टर और ग्रे से बाइनरी कोड कनवर्टर के बारे में है। उपरोक्त जानकारी से आखिरकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं ये कन्वर्टर्स के विभिन्न कार्यों को करने में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स साथ ही विभिन्न संख्या प्रणालियों के बीच संचार। कोड कनवर्टर के जिन उदाहरणों पर हमने ऊपर चर्चा की है, वे इन गणनाओं को करने की अवधारणा को समझने में मददगार हो सकते हैं। यहां आपके लिए एक प्रश्न है कि ग्रे कोड के आवेदन क्या हैं?