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Visualizador de codificadores Gray, termómetro y one-hot

· Última actualización：2026-09-20

Convierte un valor de N bits a binario, Gray, one-hot y termómetro con tabla de verdad, gráfico de distancia Hamming y módulos Verilog/VHDL.

Detalles

Qué te ayuda a hacer esta herramienta

Visualizador de diseño digital para alternativas a la codificación binaria en palabras de 2–6 bits.

Codificaciones generadas a la vez para el valor elegido: binario normal; código Gray/reflejado (G = B XOR (B >> 1), código de distancia unitaria cuyos valores adyacentes — incluido el envolvente — difieren en exactamente un bit); one-hot (2ⁿ bits, un solo 1); y termómetro/unario (2ⁿ−1 bits, alineado al MSB, salida nativa del banco de comparadores de un ADC flash).

El gráfico de Hamming recorre cada transición de conteo y muestra el riesgo directamente: el binario voltea hasta los n bits en fronteras de acarreo (0111→1000), Gray y termómetro nunca más de uno, one-hot siempre exactamente dos. La tabla de verdad completa sirve además como orden de ejes de mapa de Karnaugh y patrón de disco de encoder rotatorio.

Módulos HDL listos para pegar: Verilog y VHDL parametrizables con binario→Gray (XOR), binario→one-hot (desplazamiento dimensionado), binario→termómetro (unario alineado al MSB) y el decodificador Gray→binario por XOR en cascada.

Ejecución

Ejecutar esta herramienta

Completa el formulario, ejecuta la herramienta y revisa el resultado en un solo lugar.

Ejemplos

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Escrito por el equipo de Elysia Tools

Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría
Development
Tipos de entrada
select, number, checkbox
Tipo de salida
html
Cobertura de ejemplos
4
API disponible
Sí

Resumen

Esta herramienta interactiva para diseño digital convierte valores de 2 a 6 bits en codificaciones binaria, código Gray, one-hot y código termómetro. Permite inspeccionar tablas de verdad completas, evaluar transiciones de conmutación mediante gráficos de distancia Hamming y generar módulos HDL parametrizables en Verilog y VHDL.

Cuándo usarlo

  • Al diseñar punteros seguros para cruces de dominios de reloj (CDC) en memorias FIFO asíncronas usando código Gray.
  • Al modelar circuitos de lectura para bancos de comparadores en convertidores analógico-digitales flash (Flash ADC) usando código termómetro.
  • Al evaluar máquinas de estados finitos (FSM) para comparar la velocidad y el consumo de recursos entre codificación binaria y one-hot.

Cómo funciona

  1. 1Selecciona el ancho de palabra de 2 a 6 bits e introduce el valor decimal de prueba.
  2. 2El conversor calcula simultáneamente las representaciones en binario, código Gray (G = B ⊕ (B >> 1)), one-hot y termómetro alineado al MSB.
  3. 3El visualizador genera el gráfico de distancia Hamming para cada transición consecutiva y resalta los bits conmutados.
  4. 4Obtén el código HDL sintetizable seleccionando Verilog, VHDL o ambos formatos para integrarlo directamente en tu proyecto.

Casos de uso

  • Validación de patrones de codificación para discos de encoders ópticos rotatorios absolutos.
  • Generación de lógica de decodificación para etapas intermedias en arquitecturas Flash ADC.
  • Docencia y análisis visual de riesgos de carrera y conmutación en asignaturas de lógica digital.

Ejemplos

1. Análisis de salto crítico en frontera de acarreo

Ingeniero de lógica digital FPGA

Contexto

Se requiere verificar la transición crítica de 7 a 8 en un contador de 4 bits para un cruce de reloj.

Problema

El conteo binario estándar conmuta 4 bits simultáneamente (0111 a 1000), generando glitches en el sincronizador.

Cómo usarlo

Configura el ancho a 4 bits, ingresa el valor decimal 8, selecciona Verilog como salida y desactiva la tabla completa.

bits = 4, value = 8, outputLanguage = 'verilog', showFullSequence = false

Resultado

Se visualiza que Gray conmuta solo 1 bit (0100 a 1100) y se genera el módulo Verilog listo para síntesis.

2. Comparativa multidominio en 4 bits

Diseñador de circuitos ASIC

Contexto

Se necesita comparar el consumo de líneas y conmutación para decodificadores de un convertidor mixto.

Problema

Evaluar la densidad de bits y la actividad de conmutación de un valor intermedio frente a las 4 codificaciones.

Cómo usarlo

Selecciona ancho de 4 bits, introduce el valor 11, elige exportación para ambos lenguajes (Verilog y VHDL) y activa la tabla de secuencia completa.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el código Gray previene errores en FIFOs asíncronas?

Porque posee distancia Hamming unitaria, lo que garantiza que solo un bit cambia por incremento, evitando lecturas intermedias erróneas entre dominios de reloj.

¿Qué longitud en bits tienen las salidas one-hot y termómetro?

Para una palabra de N bits, la representación one-hot utiliza 2ⁿ bits (un único bit en alto) y la codificación termómetro utiliza 2ⁿ−1 bits continuos.

¿Cómo se calcula la conversión de binario a código Gray?

Se calcula mediante la operación lógica binario XOR (binario desplazado 1 bit a la derecha): G = B ^ (B >> 1).

¿Qué representa el gráfico de distancia Hamming?

Muestra la cantidad de bits que cambian simultáneamente en cada paso de conteo, evidenciando riesgos de glitch en fronteras de acarreo binario.

¿Qué módulos HDL exporta la herramienta?

Genera módulos parametrizables de conversión binario a Gray, one-hot y termómetro, así como el decodificador Gray a binario por XOR en cascada en Verilog y VHDL.

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Conversor de cURL a JavaScript (axios)

Convierte un comando cURL en un fragmento de código JavaScript axios con objeto de configuración, cabeceras y datos

bits = 4, value = 11, outputLanguage = 'both', showFullSequence = true

Resultado

Se obtiene la tabla completa de 16 estados, el desglose de Hamming y el código HDL en ambos estándares.