8421码转格雷bcd码的verilog语言

### 8421 BCD 到格雷码 BCD 转换

为了实现从8421 BCD（Binary-Coded Decimal）到格雷码BCD的转换，在Verilog中可以采用逐位处理的方法。由于每位BCD码都是独立的四位二进制数，因此可以直接应用自然二进制转格雷码的原则来完成每一位的转换。

对于每一个单独的BCD位（即0至9），先将其视为普通的4位二进制数进行转换：

module bin_to_gray #(parameter WIDTH=4)(
    input [WIDTH-1:0] bin,
    output reg [WIDTH-1:0] gray
);
always @(*) begin
    integer i;
    gray = 0;
    for(i = 0; i < WIDTH; i=i+1) begin
        if (i==0)
            gray[i] = bin[i];
        else
            gray[i] = bin[i]^bin[i-1];
    end
end
endmodule

上述模块`bin_to_gray`实现了任意宽度的二进制到格雷码的转换功能[^1]。针对8421 BCD的具体情况，考虑到它由四个部分组成，每部分是一个完整的4-bit二进制数，所以需要创建一个顶层模块用于调用此子模块四次分别对应于千百十个位置上的数字转换。

下面给出完整的8421 BCD到格雷码BCD转换的例子:

// 定义8421 BCD到灰度BCD转换器
module bcd8421_to_gray_bcd(
    input [3:0] bcd_thousands, // 千位
    input [3:0] bcd_hundreds,  // 百位
    input [3:0] bcd_tens,      // 十位
    input [3:0] bcd_units,     // 个位
    output reg [3:0] gray_thousands,// 输出灰色编码后的千位
    output reg [3:0] gray_hundreds, // 输出灰色编码后的百位
    output reg [3:0] gray_tens,     // 输出灰色编码后的十位
    output reg [3:0] gray_units     // 输出灰色编码后的个位
);

wire [3:0] temp_thousands,temp_hundreds,temp_tens,temp_units;

// 对各个bcd位执行二进制到格雷码的转换
bin_to_gray #(.WIDTH(4)) u_bin_to_gray_thousands (.bin(bcd_thousands), .gray(temp_thousands));
bin_to_gray #(.WIDTH(4)) u_bin_to_gray_hundreds (.bin(bcd_hundreds), .gray(temp_hundreds));
bin_to_gray #(.WIDTH(4)) u_bin_to_gray_tens (.bin(bcd_tens), .gray(temp_tens));
bin_to_gray #(.WIDTH(4)) u_bin_to_gray_units (.bin(bcd_units), .gray(temp_units));

assign {gray_thousands, gray_hundreds, gray_tens, gray_units} = {temp_thousands, temp_hundreds, temp_tens, temp_units};

endmodule

通过这种方式，能够有效地将给定的8421 BCD值转化为对应的格雷码形式表示出来。