至少使用三种以上的方法（VHDL），编写Binary-to-Gray

编写Binary-to-Gray编码器的VHDL代码有多种方法，以下是三种常见的实现方式：

方法一：

entity bin2gray is
  port (
    binary : in std_logic_vector(3 downto 0);
    gray   : out std_logic_vector(3 downto 0)
  );
end bin2gray;

architecture Behavioral of bin2gray is
begin
  gray(0) <= binary(0);
  gray(1) <= binary(1) xor binary(0);
  gray(2) <= binary(2) xor binary(1);
  gray(3) <= binary(3) xor binary(2);
end Behavioral;

方法二：

entity bin2gray is
  port (
    binary : in std_logic_vector(3 downto 0);
    gray   : out std_logic_vector(3 downto 0)
  );
end bin2gray;

architecture Behavioral of bin2gray is
  signal temp : std_logic_vector(3 downto 0);
begin
  temp <= binary xor (binary(3) & binary(2) & binary(1) & binary(0));
  gray <= temp;
end Behavioral;

方法三：

entity bin2gray is
  port (
    binary : in std_logic_vector(3 downto 0);
    gray   : out std_logic_vector(3 downto 0)
  );
end bin2gray;

architecture Behavioral of bin2gray is
begin
  gray(0) <= binary(0);
  gray(1) <= binary(0) xor binary(1);
  gray(2) <= binary(1) xor binary(2);
  gray(3) <= binary(2) xor binary(3);
end Behavioral;

这些实现方式的原理都基于Gray编码的定义，即相邻两个数的二进制码只有一位不同。方法一和方法三采用异或运算实现，而方法二采用了位移和异或运算的组合实现。