想象一下，编码器是一个 12 位编码器，位于 0x7FF 和 0x800 之间的中间转换。如果编码器的内部工作由带有 12 个独立光电二极管的码盘之类的东西组成，那么所有 12 位都必须立即更改，以实现微不足道的移动。由于存在机械公差，因此某些钻头会先于其他钻头发生变化，并且在该特定角度会有很多混乱。同样的问题存在于一次改变不止一个位的每个其他位置。

使用格雷码作为码盘可以完全消除这个问题，前提是容差不超过 LSB 的一小部分，因为一次只有一位变化，最坏的情况是，您可以忽略不计的运动会导致等于分辨率的变化编码器。

现代高分辨率编码器可以使用其他方法（例如非常快速的相机读取编码条）并正确进行采样，以便您始终获得有意义的结果。

在格雷码中，两个相邻值之间的转换只改变一位。这对于任何类型的机械或光学编码器来说都是一个巨大的优势，因为您几乎不可能在所有情况下同时使两个或多个位改变状态。

如果您要通过例如在寄存器中捕获数据来对数据进行采样，这将变得更加重要。数据可能会在您为寄存器计时的同时发生变化，从而导致正在变化的位出现亚稳态。在格雷码中，由于一次只有一位在变化，因此模糊度在两个相邻值之间，并且绝对误差限制在 ±1 计数。

从灰色转换为二进制很容易，如果编码器提供二进制输出，很可能他们只是在为您进行转换。

您提到您看到该值波动 1。我们现在假设这是由于测量中的物理限制。

对于二进制代码，在某些情况下您可能会不走运。假设您几乎完全停止在值 15 和 16 之间的转换（二进制，01111 和 10000）。所以它在两个值之间切换。但是，由于多种原因（机械/光学/电气），这些位不能完全同时切换。它们切换的时间可以非常接近，但有时下一个电路会得到一个值，每个值中只有一些位。这就像为每个位随机选择一个位值。例如，它可以读取 01001 或值 9。这甚至不接近所需的值 15 或 16。

另一方面，使用格雷码，只有一位会在 15 和 16 之间变化。我不知道它们会是什么，但为了举例，将两个格雷码值设为 01011 (15)和 11011 (16)。现在，对于每个位，在两个选项之间随机选择，您将看到唯一的可能性是两个所需的值。

如上所述，格雷码一次只允许一个位（可能是也可能不是 LSb）改变。这可以防止多个位同时变化的值故障；尤其是组合逻辑。多年前，当我开始设计比我们可用的 CPU 更快的运动控制和传感系统时，这一点非常重要。许多算法都是在具有离散逻辑的硬件中实现的，如果幸运的话，还有 PLA（PAL、GAL、原始 FPGA 或 FPLA）。另一个优点是串扰和线路噪声大大降低。

总是有可能发生抖动。如果编码器恰好在两个稳定点之间的过渡边缘停止，单个位很可能会在 0 和 1 之间反弹。原因可能很简单，例如运行中的电机产生的振动，该电机执行的功能无关紧要。用编码器做。编码器的分辨率越高，这种情况发生的可能性就越大。这只是野兽的本性。一个很好的例子是使用 10 位编码器的每转 200 步的步进电机。电机步进和编码器步进永远不会完全对齐。