Hva er en grå-koden?

Gray kode ble oppfunnet av Frank Gray, en forsker ved Bell Telephone Laboratories, i 1953. Begrepet Gray kode beskriver en sekvens av tall, vanligvis binær, eller base to, tall - der hvert sted av et tall, uttrykt som 0 eller 1, svarer til en kraft på 2 - hvor bare en bit veksler mellom to påfølgende elementer.

Historie

Historien om Gray kode kan spores tilbake til en tid da digitale logiske kretser ble konstruert fra vakuum-rør og elektromekaniske brytere, kalt releer. Økes tellere brukes til å kontrollere disse kretsene genererte enorme energibehov og elektrisk støy når mange biter ble endret på en gang. Men ved å bruke Gray kode tellere, til enhver økning endres bare en bit av gangen, uavhengig av størrelsen av nummeret, og elimineres disse negative effektene.

Analog til digital konvertering

Gray primære interesse i koden var i forbindelse med det som nå er kjent som analog til digital konvertering. Grå søkt å omdanne en analog spenning til en rekke pulser som representerer den samme spenning i digital form. Han gjorde det ved hjelp av spenningen til å forstyrre banen til en stråle av negativt ladede partikler, kalt elektroner, i en innretning som kalles et katodestrålerør. Skjermen på katodestrålerør ble etset med en maske som kun tillatt elektronstråle til å passere, og generere en elektrisk strøm, på visse steder. Derfor er den elektronstråle skapt en serie av på / av tilstander som korresponderer med den påtrykte spenning.

Egenskaper

Grå demonstrert ikke bare at tilstøtende tall i Gray-kodesekvens avviker med bare en bit-posisjon, men også at Gray-koden er syklisk. Med andre ord, bortsett fra det ledende bit, den andre halvdel av koden er den samme som den første, men reversert. Disse egenskapene er sentrale i den mest vanlige praktisk bruk av Gray-koden, nemlig for å omdanne rotasjonsposisjonen til en aksel eller disk i digital form. En radiell linje av optiske eller elektriske sensorer lese et mønster som representerer den Gray-koden fra akselen eller disken, og fordi hver verdi i kode avviker med bare en bit, blir verdien lese garantert å være gyldig.

Scope

Strengt tatt Gray innført en standard, eller kanoniske, binært én-avstand kode, men begrepet blir ofte brukt for å bety en hvilken som helst tallsystem - inkludert dem med andre baser enn 2 - hvori tilstøtende tall skiller seg ved en i en sifferposisjon bare. Grå gjorde nevnt, i sin patent, den andre binære én-avstandskoder kunne oppnås ved manipulering av kodetabellen for den grå-kode, men dette utgjør bare en brøkdel av alle mulige enkeltavstandskoder.