Kas ir Džonsona skaitītājs: shēmas diagramma, patiesības tabula un tās pielietojums

Digitālajā elektronikā Džonsona skaitītāji tiek izmantoti, lai saglabātu vai apstrādātu vai saskaitītu notikumu skaitu, kas notikuši ķēde . Tā ir viena no ciparu secīgās loģikas ķēdēm, kas skaita vairākus impulsus. Tie ir izstrādāti ar flip-flops grupu ar papildu pulksteņa signālu. Katrā digitālajā loģikā un skaitļošanā tos izmanto, lai uzskaitītu konkrēto notikumu vai impulsu, kas notiek ķēdē, kā arī seko noteiktai secībai vai jebkurai nejaušai secībai, pamatojoties uz konstrukciju. Ir dažādi veidi, piemēram, Sinhronais letes , Asinhronie / ripple skaitītāji, augšup / lejup esošais skaitītājs, zvana skaitītājs, Džonsona skaitītājs, desmitgades skaitītājs, moduļu skaitītājs, kaskādes skaitītājs

Kas ir Džonsona skaitītājs?

Definīcija: Tas ir pazīstams arī kā modificēts gredzens skaitītājs . Tas ir veidots ar flip-flops grupu, kur apgrieztā izeja no pēdējā flip-flop ir savienota ar pirmā flip-flop ievadi. Parasti to īsteno, izmantojot D flip-flops vai JK flip-flops. To sauc arī par apgrieztu atgriezenisko saiti vai savītu gredzenu skaitītāju. Tas seko bitu modeļu secībai. Salīdzinot ar gredzenu skaitītāju, tajā tiek izmantota tikai puse no flip-flops skaita. Tātad, MOD būs 2n, ja ir n flip-flops.

Ķēdes shēma

The Džonsona skaitītāja shēmas shēma ir ‘n’ kaskādes izkārtojums flip-flops . Šādā dizainā apstrādājamā flip-flop produkcija tiek atgriezta kā ievads nākamajam flip-flop. Piemēram, pēdējā flip-flop “Q̅n” apgrieztā izeja tiek ievadīta atpakaļ pirmajā flip-flop secības bitu modelī. Skaitītājs reģistrē ciklus slēgtā kontūrā, t.i., cirkulē ķēdē.

pret ķēde

Apsveriet 4 bitu Džonsona skaitītāju, tajā ir 4 D flip-flops, ko sauc par 4 bitu Džonsona skaitītāju. Tam ir iepriekš iestatīti un notīrīti tapas, lai inicializētu vai sāktu un atiestatītu saskaitīto.

Atiestatīšanas tapa darbojas kā ieslēgšanas / izslēgšanas slēdzis. Tātad, flip-flops var iespējot, noklikšķinot uz pogas Atiestatīt.

CLK tapa tiek izmantota, lai novērotu flip-flops izejas izmaiņas.

Standarta 2,3 un 4 pakāpju Džonsona skaitītāji tiek izmantoti, lai sadalītu pulksteņa signālu frekvenci ar dažādu atgriezenisko savienojumu palīdzību. Piemēram, trīspakāpju Džonsona skaitītāju var izmantot kā trīsfāzu un 120 grādu fāzes nobīdes kvadrātveida viļņu ģeneratoru. 5-pakāpju Džonsona skaitītājs tiek izmantots kā sinhronais dekādes skaitītājs (CD4017) vai dalītāja ķēde. 2-pakāpju darbojas kā kvadrātiskais oscilators vai ģenerators, kas rada atsevišķus 90 grādu izejas signālus attiecībā uz ieejas signālu.

Patiesības tabula

Apsveriet 3 bitu Džonsona skaitītāja patiesības tabulu. Notiekošā flip-flop izeja ir savienota kā nākamā flip-flop ievade. Pulksteņa signālu (CLK) izmanto, lai uzzinātu izejas izmaiņas. Tajā ir 3 flip-flops, Q0, Q1, Q2 ir flip-flops izejas. Skaitītājs skaita ciklu stāvokli nepārtrauktā slēgtajā ciklā.

Ieeja D ir tieši pirms pulksteņa augšējās malas (CLK), kas apzīmēta kā Q0.

Kad notiek CLK augšupejošā mala, izeja Q1 ir Q0 vērtība.

Ja nav pulksteņa impulsa (0), skaitītāja izeja ir 000.

Kad CLK = 1, skaitītāja izeja ir 100.

Kad CLK = 2, skaitītāja izeja ir 110.

Kad CLK = 3, skaitītāja izeja ir 111.

Kad CLK = 4, skaitītāja izeja ir 011.

Kad CLK = 5, skaitītāja izeja ir 001.

3 bitu Džonsona skaitītāja MOD ir 6. Tādējādi pastāv 6 unikāli stāvokļu skaitļi. Pilns process ir secības bitu modelī.

Džonsona skaitītāja Verilog kods

Ja bitu vai papīru skaits ir ‘n’, tad Džonsona skaitītāja 2n notikumi vai stāvokļi vai cikli.

3 bitu Džonsona skaitītāja verilog HDL kods ir parādīts zemāk,

/////// Verilog Code Johnson

modulis johnson_counter (out, reset, clk)

ievade clk, atiestatīšana

izvade [3: 0] izeja

reģ. [3: 0] q

vienmēr @ (posedge clk)

sākt

ja (atiestatīt)

q = 4’d0

cits

sākt
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

beigas

piešķirt = q

endmodulis

////// beigas ////

4 bitu Džonsona skaitītājs

Četru bitu Džonsona skaitītājs satur 4 D flip-flops, un tas skaita 8 ciklu nr. Pēdējā flip-flop apgrieztā izeja tiek atgriezta kā ievade pirmajam flip-flop.

• No attēla ABCD ir flip-flop izejas 4 bitu modelī.
• Ievades vērtība “D” ir apgrieztā iepriekšējā flip-flop izeja.
• “CLK” izmanto, lai saskaitītu skaitītāja stāvokļus vai ciklus, kas atrodas slēgtajā ciklā.
• Atiestatīšanas tapa tiek izmantota kā ieslēgšanas / izslēgšanas slēdzis.
• Tā kā dati rotē ap nepārtrauktu slēgtu loku, skaitītāju var izmantot arī dažādu modeļu vai vērtību noteikšanai datos.
• Piemēram, ja ir pulksteņa impulss, flip-flops izvades modelis būtu 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Ja nav pulksteņa impulsa, izeja būs 0000.

Starpība starp zvana skaitītāju un Džonsona skaitītāju

Atšķirība starp zvana skaitītāju un Džonsona skaitītāju ir tāda, ka pēdējā flip-flop invertora izeja ir atpakaļ savienota kā ievade pirmajam flip-flop.

In-ring counter, ieejas pulksteņa impulsu skaits, kas piešķirts flip-flops, ir vienāds ar posmu nr. Tas nozīmē, ka n-bitu zvana skaitītāja MOD ir “n”.

Džonsona skaitītājā ieejas pulksteņa impulsu nr. Dala ar koeficientu, kas divreiz vienāds ar posmu nr. Tas nozīmē, ka n-bitu Džonsona skaitītāja MOD ir ‘2n’.

Džonsona skaitītāja priekšrocības / trūkumi

Priekšrocības un trūkumi ietver sekojošo.

Priekšrocības

Priekšrocības ir

• Džonsona skaitītājs posmu nr. Skaita divreiz vienāds ar pulksteņa impulsu nr flip-flops .
• Tas skaita notikumus nepārtrauktā slēgtā kontūrā ķēdē.
• To var noformēt, izmantojot D un JK flip-flops
• To var izmantot kā pašdekodēšanas ķēdi.

Trūkumi

Trūkumi ir

• To nevar izmantot binārā skaitīšanai secība
• Tas neizmanto visus posmus, kas ir vienādi ar skaitītāju posmu skaitu.
• Tam vajag tikai pusi no flip-flops ar pusi no laika no signālus
• To lieto jebkurā laika secībā.

Pieteikumi

The Džonsona skaitītāja lietojumprogrammas ir

• Džonsona skaitītāji tiek izmantoti kā frekvences dalītāji un modeļu atpazītāji.
• To lieto kā sinhrono desmitgadi skaitītājs un sadalītāja ķēde
• To var izmantot, lai izveidotu sarežģītas gala stāvokļa mašīnas aparatūras loģikas projektēšanā.
• 3 bitu Džonsona skaitītājs tiek izmantots kā trīsfāžu kvadrātveida viļņu ģenerators, lai radītu 120 grādu fāzes nobīdi
• Pulksteņa signāla biežums tiek dalīts, mainot to atgriezenisko saiti.

Bieži uzdotie jautājumi

1). Kāda ir atšķirība starp zvana skaitītāju un Džonsona skaitītāju?

N-bitu zvana skaitītāja MOD ir ‘n’, savukārt n-bitu Džonsona skaitītāja MOD ir ‘2n’.

2). Kas ir D flip flop?

D-FLIP FLOP sauc arī par pulksteni veiktu flip-flop vai delay flip-flop, kas izseko ievadi un padara pārejas vienādas ar ieeju D.

3). Kas ir asinhronais skaitītājs?

Tas ievada flip-flop un kontrolē izejas neatkarīgi no pielietotajiem ievades pulksteņa impulsiem.

4). Kāds ir patiesības tabulas mērķis?

Patiesības tabulā ir vairākas rindas un kolonnas ar loģiskiem mainīgajiem un kombinācijām, lai uzzinātu ķēdes loģisko darbību. Tas nodrošina visas iespējamās vērtības ķēdes loģiskajā funkcijā.

5). Kāda ir pilna D flip flop forma?

Pilna d-flip flop forma ir Data-flip flop, kurā tiek saglabāta vērtība, kas atrodas datu līnijā.

Tādējādi tas viss ir par Džonsona skaitītāja darba, ķēdes un patiesības tabulu. Džonsona skaitītāja mērķis ir saskaitīt vai saglabāt notikumu skaitu, kad apgrieztā izeja tiek dota kā ievade pirmajam flip-flopam un tiek izsaukta arī kā modify. Šeit ir jautājums jums: “Kas ir 8 bitu Džonsona skaitītājs?”.