Mi az a Johnson számláló: Áramköri ábra, igazságtáblázat és alkalmazásai

A digitális elektronikában a johnsoni számlálókat használják az eseményen belüli események tárolására, feldolgozására vagy számolására áramkör . Ez az egyik digitális szekvenciális logikai áramkör, amely több impulzust számlál. Ezeket egy kiegészítő órajelű papucsokkal tervezték. Minden digitális logikában és számítástechnikában ezeket használják az áramkörben zajló konkrét esemény vagy impulzus számlálására, és a terv alapján egy bizonyos szekvenciát vagy bármilyen véletlenszerű szekvenciát is követnek. Különböző típusok léteznek, például a szinkron pultok , Aszinkron / Ripple számlálók, Fel / Le számláló, Gyűrűszámláló, Johnson számláló, Évtizedes számláló, Modulus számláló, Lépcsőzetes számláló

Mi az a Johnson Counter?

Meghatározás: Módosított gyűrűként is ismert számláló . A papucsok egy csoportjával tervezték, ahol az utolsó flip-flop fordított kimenete az első flip-flop bemenetéhez csatlakozik. Általában D papucs vagy JK papucs használatával valósítható meg. Úgy is ismert, mint inverz visszacsatolás számláló vagy csavart gyűrű számláló. Ez követi a bitminták sorrendjét. A gyűrűszámlálóhoz képest a papucsok számának csak a felét használja fel. Tehát, a MOD 2n lesz, ha nincs papucs.

Kördiagramm

A johnson számláló kapcsolási rajz az „n” lépcsőzetes elrendezése papucs . Ilyen kialakítás esetén a folyamatban lévő flip-flop kimenetét visszavezetik a következő flip-flop bemeneteként. Például az utolsó „Q̅n” flip-flop fordított kimenete a szekvencia bitmintában visszajut az első flip-flop-ba. A számláló zárt hurkú ciklusokat regisztrál, vagyis az áramkörön belül kering.

ellenáramkör

Vegyük figyelembe a 4 bites Johnson számlálót, amely 4 D papucsot tartalmaz, amelyet 4 bites Johnson számlálónak hívnak. Előre beállított és törlő csapokkal rendelkezik a számlált adatok inicializálásához vagy indításához és visszaállításához.

A Reset pin be / ki kapcsolóként működik. Tehát a papucsok a Reset kapcsolóra kattintva engedélyezhetők.

A CLK csapot a papucsok kimenetének változásainak megfigyelésére használják.

A szokásos 2,3 és 4 fokozatú johnson számlálókat használják az órajelek frekvenciájának felosztására különböző visszacsatoló kapcsolatok segítségével. Például egy 3 fokozatú johnsoni számláló használható 3 fázisú és 120 fokos fáziseltolású négyzethullám-generátorként. Az 5 fokozatú Johnson számlálót szinkron évtized számlálóként (CD4017) vagy elválasztó áramkörként használják. A 2 fokozat kvadrát oszcillátorként vagy generátorként működik, amelyek a bemeneti jelre vonatkoztatva egyenként 90 fokos egyedi kimeneti jeleket állítanak elő.

Igazság táblázat

Vegyük figyelembe a 3 bites Johnson számláló igazságtáblázatát. A folytatódó flip-flop kimenete a következő flip-flop bemeneteként csatlakozik. Az órajelet (CLK) használják a kimenet változásainak megismerésére. 3 papucsot tartalmaz, Q0, Q1, Q2 a papucs kimenete. A számláló folyamatosan zárt hurokban számolja a ciklusok állapotát.

A D bemenet közvetlenül az óra emelkedő széle (CLK) előtt van, Q0-ként jelölve.

Amikor a CLK emelkedő éle bekövetkezik, a Q1 kimenet a Q0 értéke.

Ha nincs óra impulzus (0), akkor a számláló kimenete 000.

Amikor CLK = 1, a számláló kimenete 100.

Amikor CLK = 2, a számláló kimenete 110.

Amikor CLK = 3, a számláló kimenete 111.

Amikor CLK = 4, a számláló kimenete 011.

Amikor CLK = 5, a számláló kimenete 001.

A 3 bites johnson számláló MOD-je 6. Ezért 6 egyedi egyedi állapotszám van. A teljes folyamat a szekvencia bitmintában van.

Johnson Counter Verilog Code

Ha a bitek vagy papucsok száma „n”, akkor a johnsoni számláló 2n események vagy állapotok vagy ciklusok.

A 3 bites Johnson számláló verilog HDL kódja az alábbiakban látható,

/////// Verilog Code Johnson

modul johnson_counter (out, reset, clk)

bemenet clk, visszaállítás

kimenet [3: 0] kimenet

reg [3: 0] q

mindig @ (posedge clk)

kezdődik

if (reset)

q = 4’d0

más

kezdődik
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

q [0]<=(~q[3])
vége

vége

kiosztani = q

végmodul

////// Vége ////

4 bites Johnson Counter

A 4 bites johnsoni számláló 4 D papucsot tartalmaz, és 8 ciklusszámot számlál. Az utolsó flip-flop fordított kimenete visszajut az első flip-flop bemeneteként.

• Az ábra alapján az ABCD a flip-flop kimenete a 4 bites mintában.
• A „D” bemeneti értéke az utolsó flip-flop fordított kimenete.
• A „CLK” a számláló állapotainak vagy ciklusainak számlálására szolgál, amely a zárt hurkban van.
• A visszaállító csapot be / ki kapcsolóként használják.
• Mivel az adatok folyamatosan zárt hurok körül fognak forogni, számláló is használható az adatok különböző mintázatainak vagy értékeinek kimutatására.
• Például, ha van egy óraimpulzus, a papucs kimeneti mintája 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Ha nincs óraimpulzus, a kimenet 0000 lesz.

Különbség a Ring Counter és a Johnson Counter között

A gyűrűszámláló és a johnsoni számláló közötti különbség az, hogy az utolsó flip-flop inverter kimenete az első flip-flop bemeneteként kapcsolódik vissza.

Gyűrűs számláló, a papucsok számára adott bemeneti óraimpulzusok száma megegyezik a fokozatok számával. Ez azt jelenti, hogy az n bites gyűrűszámláló MOD-ja ’n’.

A johnsoni számlálóban a no.of bemeneti óraimpulzusok kétszer egyenlőek a no.of fokozatokkal. Ez azt jelenti, hogy az n-bites johnson számlálójának MOD értéke „2n”.

A Johnson Counter előnyei / hátrányai

Az előnyök és hátrányok a következők.

Előnyök

Ennek előnyei

• A johnsoni számláló a no.of fokozatokat kétszer megszámolja az adott impulzusok no.of impulzusainak számával papucs .
• Az eseményeket egy folyamatos zárt hurokban számolja az áramkörön belül.
• D és JK papucsok segítségével tervezhető
• Öndekódoló áramkörként használható.

Hátrányok

A hátrányok

• Nem használható a bináris számolására sorrend
• Nem használja ki az összes fokozatot, amely megegyezik a számláló no.of szakaszaival.
• Csak a papucsok számának felére van szüksége az időzítés felénél jeleket
• Bármely időzítési sorrendben használható.

Alkalmazások

A johnsoni számláló alkalmazásai vannak

• A Johnson számlálókat frekvenciaosztóként és mintázatfelismerőként használják.
• Szinkron évtizedként használják számláló és elválasztó áramkör
• Használható bonyolult véges állapotú gépek létrehozására a hardver logikai tervezésében.
• A 3 bites johnsoni számlálót háromfázisú négyzethullám-generátorként használják 120 fokos fáziseltolás előállítására
• Az órajel frekvenciáját elosztjuk a visszacsatolásuk változtatásával.

GYIK

1). Mi a különbség a gyűrűszámláló és a Johnson számláló között?

Az n-bites gyűrűszámláló MOD-je ’n’, míg az n-bites Johnson számláló MOD-je ’2n’.

2). Mi az a D flip flop?

A D-FLIP FLOP-t úgy is hívják, hogy órás flip-flop vagy késleltetett flip-flop, amely követi a bemenetet és egyenlővé teszi az átmeneteket a D bemenettel.

3). Mi az aszinkron számláló?

Bemenet egy flip-flopon, és vezérli a kimeneteket, függetlenül az alkalmazott bemeneti óra impulzusoktól.

4). Mi a célja az igazságtáblának?

Az igazságtábla több sort és oszlopot tartalmaz logikai változókkal és kombinációkkal az áramkör logikai működésének ismerete érdekében. Minden lehetséges értéket megad az áramkör logikai funkciójában.

5.) Mi a D flip flop teljes formája?

A d-flip flop teljes formája a Data-flip flop, amely az adatsoron lévő értéket tárolja.

Ez tehát a Johnson számlálójának működési, áramköri és igazságtáblázatáról szól. A Johnson számláló célja, hogy megszámolja vagy tárolja az események számát, amikor az invertált kimenetet bemenetként adják az első flip-flophoz, és modifikációnak is hívják. Itt van egy kérdés az Ön számára: „Mi az a 8 bites Johnson Counter?”.