相邻的格雷码只有1bit的差异，因此格雷码常常用于异步fifo设计中，保证afifo的读地址（或写地址）被写时钟（或读时钟）采样时最多只有1bit发生跳变。在不考虑路径延时的情况下，因为源数据（读写地址）只有1bit变化，即使发生了亚稳态，最终的结果相当于被目的时钟延迟一拍采样。需要注意的是：异步fifo中使用格雷码无法避免亚稳态，它起到的作用是，即使发生了亚稳态，依旧能够保证异步fifo的功能正确
1.二进制转格雷码
如图所示，二进制转格雷码实现简单，二进制数据右移1bit，高位补零后与自身进行位异或得到格雷码。代码实现如下：waddr为二进制写地址，waddr_gray为对应的写地址格雷码assign waddr_gray[ADDR_WDTH:0]=waddr[ADDR_WDTH:0] ^ {1’b0,waddr[ADDR_WDTH:1] }；
2.格雷码转二进制
A、B、C为1bit二进制整数，假设等式为A^B==C，那么已知B和C的情况下，可以通过A==B^C求得A数值。此处可以使用穷举法尝试一下，只有4种情况。
从二进制转格雷码也可以反推出格雷码转二进制的思路。因为g6==b7^b6，根据异或特性（由A^B==C得到A==B^C），可得知b6=b7^g6，即b6=g7^g6因为g5==b5^b6，根据异或特性，可得知b5=g5^b6，即b5=g5^g6^g7依次类推:b0=g0^g1^g2^g3^g4^g6^g7
在如下Verilog代码实现中，我们提供了3种写法。写法1和写法2都是已知确定位宽的情况下，实现格雷码转二进制码，不利于参数化。写法3采用function函数实现，不限制位宽，支持参数化。
//写法 1
assign bin_code[0]=gray_code[0]^gray_code[1]^gray_code[2]^gray_code[3] ;assign bin_code[1]=gray_code[1]^gray_code[2]^gray_code[3] ;assign bin_code[2]=gray_code[2]^gray_code[3] ;assign bin_code[3]=gray_code[3] ;
//写法2assign bin_code = {gray_code[3], ^gray_code[3:2], ^gray_code[3:1], ^gray_code};
//写法3：function [ADDR_WIDTH:0] bin_out; input [ADDR_WIDTH:0] gray_in; reg [ADDR_WIDTH:0] gray_code; reg [ADDR_WIDTH:0] bin_code; integer i,j; reg tmp; begin gray_code = gray_in; for(i=0;i<=ADDR_WIDTH;i=i+1) begin tmp=1'b0; for(j=i;j<=ADDR_WIDTH;j=j+1) tmp=gray_code[j]^tmp; bin_code[i]=tmp; end bin_out= bin_code; endendfunction
