BCD码、ASCII码和格雷码的应用及计算方法

在PLC数据处理过程还经常会用到各种代码系统，比如BCD码、ASCII码、格雷码等。

1.BCD码（Binary Code Decimal）

BCD码系统提供了一种处理需要从PLC输入或输出大数字的便利方法。BCD码是利用4位二制数来表示十进制数0～9的表示方法。在BCD系统中，能够通过4位数显示的最大十进制数为9。表示方法如图2-52所示。

在PLC控制中，PLC的指轮开关和LED显示就是PLC设备利用BCD码系统的应用。

图2-52 十进制数BCD码的表示形式

2.ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）

ASCII码是美国标准信息交换码。用7位二进制表示数字（阿拉伯数字0～9）、字母（26个大写和26个小写字母）、特殊字符（@、#、$、%等）、控制字符（NUL、NUL、STX等）、运算符号（+、-、×、÷等）的等128个特殊字符的一种方法，见表2-16，表中特殊控制功能字符解释见表2-17。

表2-16 ASCII（美国标准信息交换码）表

从表2-16中我们可以算出各个字符的ASCII码，计算方法如图2-53所示。如0的ASCII码是“0”=30H，9的ASCII码是“9”=39H，还有“A”=41H、…、“ENQ”=05H。我们敲键盘上的数字“0”键，输入到电脑内存中的是ASCII码30H，存储器中就存储一个7bit或8bit的字，这个字可以用来表示字母、函数或表示由于按下特殊键所产生的控制信号数据。

图2-53 ASCII计算方法(www.xing528.com)

在FX系列PLC产品通信时，数据交换是以ASCII码的形式进行的，还用于PLC的CPU与字母数字键盘及打印机的连接。

表2-17 表2-16中特殊控制功能的解释

3.格雷码

格雷码是一种特殊的二进制码，它没有使用位加权。就是说每一位都没有一个确定的权值。通过格雷码可以只改变一个位，就从一个数变为下一个数。在计数器电路容易混乱，但在编码器电路中是非常标准的。例如，用绝对编码器作为位置变送器，也可以用格雷码来确定角位置。格雷码和相应的二进制数比较见表2-18。

表2-18 格雷码和相应的二进制数比较

从表2-18中可看出，二进制数制中，改变单一的“数”最多需要改变4位数字，而格雷码只要改变一个位。例如。将二进制数0111改变成1000（十进制数7改变成8）需要改变所有4个数字。这种变化增加了在数字电路出错的可能性。因此，格雷码是一种错误最少的编码。由于格雷码每次变换只要改变一个位，所以格雷码的转变速度比其他码的速度要快，比如BCD码。

格雷码适用于机器人运动、机床和伺服服传动系统精确控制的位置编码。图2-54所示为利用4位格雷码的光学编码器来检测角位置的变化。图中，确定转轴的位置是附在转轴上的编码器盘，编码器盘输出一个数字格雷码信号；一组固定的光敏二极管用于检测从编码器的径向一列单元的反射光。每个单元将输出一个对应于二进制数1或0的电压，取决于光的反射量。因此码盘上的每一列单元将产生一个不同的4位字。

图2-54 格雷码在光学编码器上应用

以上通过对FX2N系列PLC软元件的学习，了解了PLC为用户提供的可使用的资源，为进一步学习FX2N系列PLC的指令及其编程打下了基础。