În electronica digitală, contoare Johnson sunt utilizate pentru a stoca sau procesa sau număra numărul de evenimente care au avut loc în cadrul circuit . Este unul dintre circuitele logice secvențiale digitale care numără mai multe impulsuri. Acestea sunt proiectate cu un grup de flip-flop-uri cu un semnal de ceas suplimentar. În fiecare logică și calcul digital, acestea sunt utilizate pentru a număra evenimentul specific sau pulsul care se întâmplă în circuit și, de asemenea, urmează o anumită secvență sau orice secvență aleatorie bazată pe proiectare. Există diferite tipuri, cum ar fi Sincron ghisee , Contoare asincrone / Ripple, Contor Sus / Jos, Contor inel, Contor Johnson, Contor decenii, Contor modul, Contor cu cascadă

Ce este Johnson Counter?

Definiție: Este, de asemenea, cunoscut sub numele de inel modificat tejghea . Este proiectat cu un grup de flip-flop-uri, unde ieșirea inversată de la ultimul flip-flop este conectată la intrarea primului flip-flop. În general, este implementat utilizând flip-flops D sau flip-flops JK. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de contor de feedback invers sau contor de inele răsucite. Aceasta urmează secvența modelelor de biți. În comparație cu contorul de inele, folosește doar jumătate din numărul de flip-flops. Deci, MOD va fi 2n, dacă există n flip-flops.

Diagrama circuitului

schema circuitului contorului Johnson este aranjamentul în cascadă al „n” papuci flip-flop . Într-un astfel de design, ieșirea flip-flop-ului următor este alimentată înapoi ca intrare la următorul flip-flop. De exemplu, ieșirea inversată a ultimului flip-flop ‘Q̅n’ este readusă la primul flip-flop din modelul de biți de secvență. Contorul înregistrează cicluri într-o buclă închisă adică circulă în circuit.

contra-circuit

Luați în considerare contorul Johnson pe 4 biți, acesta conține flip-flops 4 D, care se numește contor Johnson pe 4 biți. Are pini presetați și curățați pentru a inițializa sau porni și reseta contorul.

Pinul de resetare acționează ca un comutator de pornire / oprire. Deci, flip-flop-urile pot fi activate făcând clic pe comutatorul Reset.

Pinul CLK este utilizat pentru a observa schimbările de ieșire ale flip-flop-urilor.

Contoarele johnson standard de 2,3 și 4 trepte sunt folosite pentru a împărți frecvența semnalelor de ceas cu ajutorul conexiunilor de feedback variate. De exemplu, un contor Johnson în 3 trepte poate fi folosit ca generator de unde pătrate cu 3 faze și 120 de grade de schimbare de fază. Contorul Johnson în 5 trepte este utilizat ca un contor de deceniu sincron (CD4017) sau circuit divizor. 2 etape acționează ca un oscilator sau un generator de cvadratură care produce semnale de ieșire individuale de 90 de grade fiecare referitoare la semnalul de intrare.

Tabelul Adevărului

Luați în considerare tabelul de adevăr al contorului Johnson pe 3 biți. Ieșirea flip-flop-ului următor este conectată ca intrarea următorului flip-flop. Semnalul de ceas (CLK) este utilizat pentru a cunoaște modificările la ieșire. Conține 3 flip-flops, Q0, Q1, Q2 sunt ieșirile flip-flop-urilor. Contorul numără starea ciclurilor într-o buclă continuă închisă.

Stat	Q0	Q1	Q2
0	0	0	0
1	1	0	0
Două	1	1	0
3	1	1	1
4	0	1	1
5	0	0	1

Intrarea D este chiar înainte de marginea ascendentă a ceasului (CLK), notată ca Q0.

Când apare marginea ascendentă CLK, ieșirea Q1 este valoarea Q0.

Când nu există impuls de ceas (0), ieșirea contorului este 000.

Când CLK = 1, ieșirea contorului este 100.

Când CLK = 2, ieșirea contorului este 110.

Când CLK = 3, ieșirea contorului este 111.

Când CLK = 4, ieșirea contorului este 011.

“schema comutatorului cu dublu aruncare ”

Când CLK = 5, ieșirea contorului este 001.

MODul contorului Johnson pe 3 biți este 6. Prin urmare, există 6 numere unice de stări. Procesul complet este în modelul de biți de secvență.

Johnson Counter Verilog Code

Dacă numărul de biți sau flip-flops este „n”, atunci contorul johnson contesa 2n evenimente sau stări sau cicluri.

Codul HDL verilog al contorului Johnson pe 3 biți este prezentat mai jos,

/////// Verilog Code Johnson

modul johnson_counter (out, reset, clk)

intrare clk, resetare

ieșire [3: 0] afară

reg [3: 0] q

mereu @ (posedge clk)

începe

dacă (reset)

q = 4’d0

altceva

începe
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

q [0]<=(~q[3])
Sfârșit

Sfârșit

assign out = q

endmodule

//////Sfârșit////

Contor Johnson pe 4 biți

Contorul Johnson pe 4 biți conține 4 flip-flops D și contează 8 cicluri. Ieșirea inversată a ultimului flip-flop este alimentată înapoi ca intrare în primul flip-flop.

Din figură, ABCD este ieșirile flip-flopului în modelul de 4 biți.
Valoarea de intrare a „D” este ieșirea inversată a ultimului flip-flop.
„CLK” este utilizat pentru a număra stările sau ciclurile contorului, care este în buclă închisă.
Pinul de resetare este utilizat ca un comutator de pornire / oprire.
Deoarece datele se vor roti în jurul unei bucle închise continue, poate fi utilizat și un contor pentru a detecta diferite tipare sau valori din cadrul datelor.
De exemplu, atunci când există un impuls de ceas, modelul de ieșire al flip-flop-urilor ar fi 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
Când nu există impuls de ceas, ieșirea va fi 0000.

Diferența dintre Counter Ring și Johnson Counter

Diferența dintre contorul inelar și contorul Johnson este că ieșirea invertorului ultimului flip-flop este conectată înapoi ca intrare la primul flip-flop.

Contor inelar, numărul impulsurilor de ceas de intrare date flip-flop-urilor este egal cu numărul de etape. Asta înseamnă că MODul contorului de sonerie n-bit este „n”.

În contorul Johnson, numărul impulsurilor de ceas de intrare se împarte la un factor de două ori egal cu numărul de etape. Asta înseamnă că MODul contorului Johnson n-bit este „2n”.

Avantajele / Dezavantajele Johnson Counter

Avantajele și dezavantajele includ următoarele.

Avantaje

Avantajele sunt

Contorul Johnson contează numărul de etape de două ori egal cu numărul de impulsuri de ceas date pentru papuci flip-flop .
Numără evenimentele într-o buclă continuă închisă în circuit.
Poate fi proiectat folosind flip-flops D și JK
Poate fi folosit ca circuit de autodecodare.

Dezavantaje

Dezavantajele sunt

Nu poate fi folosit pentru a număra binarul secvenţă
Nu utilizează toate etapele egale cu numărul de etape din contor.
Are nevoie doar de jumătate din numărul de flip-flops pe jumătate din numărul de timing semnale
Este utilizat în orice secvență de sincronizare.

Aplicații

aplicații ale contorului Johnson sunteți

Contoarele Johnson sunt folosite ca divizoare de frecvență și recunoscătoare de tipare.
Este folosit ca un deceniu sincron tejghea și circuit divizor
Poate fi folosit pentru a crea mașini complicate cu stări finite în proiectarea logică hardware.
Contorul Johnson pe 3 biți este utilizat ca generator de unde pătrate trifazate pentru a produce o schimbare de fază de 120 de grade
Frecvența semnalului de ceas este împărțită variind feedback-ul acestora.

Întrebări frecvente

1). Care este diferența dintre contorul inelar și contorul Johnson?

MODul contorului de inel n-bit este ‘n’, în timp ce MODul contorului n-bit Johnson este ‘2n’.

2). Ce este D flip flop?

D-FLIP FLOP este, de asemenea, numit flip-flop ceas sau flip-flop de întârziere, care urmărește intrarea și face tranzițiile egale cu intrarea D.

3). Ce este un contor asincron?

Intră pe un flip-flop și are control asupra ieșirilor indiferent de impulsurile de intrare aplicate.

4). Care este scopul unui tabel de adevăr?

Tabelul adevărului conține mai multe rânduri și coloane cu variabile logice și combinații pentru a cunoaște funcționarea logică a circuitului. Oferă toate valorile posibile în funcția logică a circuitului.

5). Care este forma completă de flip flop D?

Forma completă a d-flip-flop-ului este Data-flip-flop, care stochează valoarea care se află pe linia de date.

Astfel este vorba despre tabelul de lucru, circuit și adevăr al contorului Johnson. Scopul contorului Johnson este de a număra sau stoca numărul de evenimente când ieșirea inversată este dată ca intrare la primul flip-flop și, de asemenea, numită ca modificare. Iată o întrebare pentru dvs. „Ce este Johnson Counter pe 8 biți?”.