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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能進行處理，格雷碼是一種無權碼，採用絕對編碼方式，典型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、單步特性消除了隨機取數時出現重大誤差的可能，它的反射、自補特性使得求反非常方便。格雷碼屬於可靠性編碼，是一種錯誤最小化的編碼方式，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，使數字電路產生很大的尖峰電流脈衝。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表示中只有一個數字不同。它在任意兩個相鄰的數之間轉換時，只有一個數位發生變化。它大大地減少了由一個狀態到下一個狀態時邏輯的混淆。另外由於最大數與最小數之間也僅一個數不同，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照表：
┌────┬──────┬───┬────┬──────┬────┐
│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 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│0 │0000 │0000│8 │1000 │1100 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│1 │0001 │0001│9 │1001 │1101 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│2 │0010 │0011│10 │1010 │1111 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│3 │0011 │0010│11 │1011 │1110 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│4 │0100 │0110│12 │1100 │1010 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│5 │0101 │0111│13 │1101 │1011 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│6 │0110 │0101│14 │1110 │1001 │
├────┼──────┼───┼────┼──────┼────┤
│7 │0111 │0100│15 │1111 │1000 │
└────┴──────┴───┴────┴──────┴────┘
一般的,普通二進制碼與格雷碼可以按以下方法互相轉換:
二進制碼->格雷碼（編碼）：從最右邊一位起，依次將每一位與左邊一位異或(XOR)(http://bk.7tmusic.com/lemma-php/dispose/view.php/379209.htm)，作為對應格雷碼該位的值，最左邊一位不變(相當於左邊是0)；
格雷碼-〉二進制碼（解碼）：從左邊第二位起，將每位與左邊一位解碼後的值異或，作為該位解碼後的值（最左邊一位依然不變）.
數學(計算機)描述：
原碼：p【0~n】；格雷碼：c【0~n】(n∈N)；編碼：c=G(p)；解碼：p=F(c)；書寫時從左向右標號依次減小.
編碼：c=p XOR p【i+1】(i∈N,0≤i≤n-1)，c【n】=p【n】；
解碼：p【n】=c【n】，p=c XOR p【i+1】(i∈N,0≤i≤n-1).
Gray Code是由貝爾實驗室的Frank Gray在20世紀40年代提出的（是1880年由法國工程師Jean-Maurice-Emlle
Baudot發明的），用來在使用PCM（Pusle Code Modulation）方法傳送訊號時避免出錯，並於1953年3月17日取得美國專利。由定義可知，Gray Code的編碼方式不是唯一的，這裡討論的是最常用的一種。
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