V digitalni elektroniki se johnsonovi števci uporabljajo za shranjevanje, obdelavo ali štetje števila dogodkov znotraj vezje . Je eno izmed digitalnih sekvenčnih logičnih vezij, ki šteje več impulzov. Ti so zasnovani s skupino natikačev z dodatnim taktnim signalom. V vsaki digitalni logiki in računalništvu se ti uporabljajo za štetje določenega dogodka ali impulza, ki se zgodi v vezju, in sledijo tudi določenemu zaporedju ali kateremu koli naključnemu zaporedju, ki temelji na zasnovi. Obstajajo različne vrste, na primer Sinhroni števci , Asinhroni / valoviti števci, števec gor / dol, števec zvonjenja, Johnson števec, števec desetletja, števec modulov, kaskadni števec

Kaj je Johnson Counter?

Opredelitev: Znan je tudi kot spremenjeni obroč števec . Zasnovan je s skupino flip-flops, kjer je obrnjen izhod iz zadnje flip-flop povezan z vhodom prve flip-flop. Na splošno se izvaja z uporabo natikačev D ali JK natikačev. Znan je tudi kot števec inverznih povratnih informacij ali števec zvitih obročev. To sledi zaporedju bitnih vzorcev. V primerjavi s števcem obročev uporablja le polovico števila natikačev. Torej, MOD bo 2n, če je n natikačev.

Shema vezja

The shema vezja števca johnson je kaskadna ureditev 'n' natikači . Pri takšni zasnovi se izhodni rezultat nadaljevalnega flip-flopa pošlje nazaj kot vhod za naslednji flip-flop. Na primer, obrnjeni izhod zadnjega flip-flopa 'Q̅n' se vrne na prvi flip-flop v vzorcu bitov zaporedja. Števec registrira cikle v zaprti zanki, tj. Kroži znotraj vezja.

nasprotni tokokrog

Razmislite o 4-bitnem Johnsonovem števcu, saj vsebuje 4 D japonke, ki se imenuje 4-bitni Johnsonov števec. Ima prednastavljene in jasne nožice za inicializacijo ali zagon in ponastavitev štetega.

Ponastavitveni zatič deluje kot stikalo za vklop / izklop. Torej lahko natikače omogočite s klikom na stikalo Ponastavi.

Zatič CLK se uporablja za opazovanje sprememb v izhodu natikačev.

Standardni 2,3 in 4-stopenjski johnsonovi števci se uporabljajo za delitev frekvence signalov ure s pomočjo različnih povratnih povezav. Na primer, 3-stopenjski johnsonov števec se lahko uporablja kot 3-fazni in 120-stopinjski generator faznega kvadratnega vala. 5-stopenjski Johnsonov števec se uporablja kot sinhroni desetletni števec (CD4017) ali delilno vezje. Dvostopenjski deluje kot kvadraturni oscilator ali generator, ki proizvaja posamezne izhodne signale po 90 stopinj glede na vhodni signal.

Tabela resnice

Upoštevajte tabelo resnic 3-bitnega Johnsonovega števca. Izhod nadaljnjega flip-flopa je povezan kot vhod naslednjega flip-flopa. Signal ure (CLK) se uporablja za poznavanje sprememb na izhodu. Vsebuje 3 natikače, Q0, Q1, Q2 so izhodi natikač. Števec šteje stanje ciklov v neprekinjeni zaprti zanki.

Država	Q0	Q1	Q2
0	0	0	0
1.	1.	0	0
dva	1.	1.	0
3.	1.	1.	1.
4.	0	1.	1.
5.	0	0	1.

Vhod D je tik pred naraščajočim robom ure (CLK), označen kot Q0.

Ko pride do naraščajočega roba CLK, je izhod Q1 vrednost Q0.

Ko ni urnega impulza (0), je izhod števca 000.

Ko je CLK = 1, je izhod števca 100.

Ko je CLK = 2, je izhod števca 110.

Ko je CLK = 3, je izhod števca 111.

Ko je CLK = 4, je izhod števca 011.

“kaj je membranska črpalka ”

Ko je CLK = 5, je izhod števca 001.

MOD 3-bitnega johnsonovega števca je 6. Zato obstaja 6 unikatnih številk zveznih držav. Celoten postopek je v vzorcu bitov zaporedja.

Johnson Counter Verilog koda

Če je število bitov ali natikačev ‘n’, potem johnsonova števec grofica 2n dogodkov ali stanj ali ciklov.

Verilog HDL koda 3-bitnega Johnsonovega števca je prikazana spodaj,

/////// Verilog koda Johnson

modul johnson_counter (ven, ponastavitev, klk)

vnos CLK, ponastavitev

izhod [3: 0] ven

reg [3: 0] q

vedno @ (posedge clk)

začeti

če (ponastavitev)

q = 4’d0

drugače

začeti
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

q [0]<=(~q[3])
konec

konec

dodeliti = q

končni modul

////// Konec ////

4-bitni Johnsonov števec

4-bitni johnsonov števec vsebuje 4 D natikače in šteje 8 število ciklov. Obrnjeni izhod zadnjega flip-flopa se vrne nazaj kot vhod v prvi flip-flop.

Na sliki je ABCD izhod flip-flopa v 4-bitnem vzorcu.
Vhodna vrednost „D“ je obrnjena izhodna vrednost zadnjega flip-flopa.
'CLK' se uporablja za štetje stanj ali ciklov števca, ki je v zaprti zanki.
Ponastavitveni zatič se uporablja kot stikalo za vklop / izklop.
Ker se bodo podatki vrteli okoli neprekinjene zaprte zanke, lahko števec uporabite tudi za zaznavanje različnih vzorcev ali vrednosti znotraj podatkov.
Na primer, ko je takt impulza, bi bil izhodni vzorec natikačev 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
Ko ni urnega impulza, bo izhod 0000.

Razlika med števcem obročev in števcem Johnson

Razlika med števcem obročev in števcem Johnson je v tem, da je izhod pretvornika zadnjega flip-flopa povezan nazaj kot vhod v prvi flip-flop.

Števec vhodnih taktnih števcev, dani natikačem, je enak številu stopenj. To pomeni, da je MOD števca n-bitnih obročev 'n'.

V johnsonovem števcu se števec impulzov vhodne ure deli s faktorjem dvakrat enakim številu stopenj. To pomeni, da je MOD števca n-bitov Johnson '2n'.

Prednosti / slabosti Johnsonovega števca

Prednosti in slabosti vključujejo naslednje.

Prednosti

Prednosti so

Johnsonov števec šteje števila stopenj dvakrat enako številu taktnih impulzov, danih natikači .
Šteje dogodke v neprekinjeni zaprti zanki znotraj vezja.
Lahko ga oblikujemo z uporabo natikač D in JK
Lahko se uporablja kot vezje za samokodiranje.

Slabosti

Slabosti so

Ne more se uporabljati za štetje binarnega zaporedje
Ne uporablja vseh stopenj, enakih številu stopenj v števcu.
Potrebuje le polovico števila natikačev na polovici števila časov signalov
Uporablja se v katerem koli časovnem zaporedju.

Aplikacije

The aplikacije johnsonovega števca so

Johnsonovi števci se uporabljajo kot frekvenčni delilniki in prepoznavalci vzorcev.
Uporablja se kot sinhrono desetletje števec in delilno vezje
Uporablja se lahko za ustvarjanje zapletenih strojev s končnim stanjem pri načrtovanju strojne logike.
3-bitni johnsonov števec se uporablja kot trifazni generator kvadratnih valov za 120-stopinjski fazni premik
Frekvenca urnega signala se deli s spreminjanjem njihovih povratnih informacij.

Pogosta vprašanja

1). Kakšna je razlika med števcem obročev in števcem Johnson?

MOD n-bitnega števca obroča je 'n', medtem ko je MOD n-bitnega Johnsonovega števca '2n'.

2). Kaj je D flip flop?

D-FLIP FLOP se imenuje tudi taktizirani flip-flop ali zamudni flip-flop, ki sledi vhodu in naredi prehode enake vhodu D.

3). Kaj je asinhroni števec?

Vstopa na flip-flop in ima nadzor nad izhodi ne glede na uporabljene impulze vhodne ure.

4). Kaj je namen tabele resnic?

Tabela resnic vsebuje več vrstic in stolpcev z logičnimi spremenljivkami in kombinacijami, ki poznajo logično delovanje vezja. Zagotavlja vse možne vrednosti v logični funkciji vezja.

5). Kakšna je celotna oblika D flip flopa?

Celotna oblika d-flip flopa je Data-flip flop, ki shrani vrednost, ki je v podatkovni vrstici.

Tu gre torej za tabelo delovanja, vezja in resnic Johnsonovega števca. Namen Johnsonovega števca je šteti ali shraniti število dogodkov, ko je obrnjeni izhod podan kot vhod v prvi flip-flop in je poklican tudi kot modifikacija. Tukaj je vprašanje za vas: 'Kaj je 8-bitni Johnson Counter?'.