Kas yra Johnsono skaitiklis: grandinės schema, tiesos lentelė ir jos programos

Skaitmeninėje elektronikoje „johnson“ skaitikliai naudojami saugoti, apdoroti ar suskaičiuoti įvykių, įvykusių per grandinė . Tai yra viena iš skaitmeninės nuoseklios loginės grandinės, skaičiuojančios kelis impulsus. Jie suprojektuoti su šlepetių grupe su papildomu laikrodžio signalu. Kiekvienoje skaitmeninėje logikoje ir skaičiavimuose jie naudojami suskaičiuoti konkretų įvykį ar impulsą, vykstantį grandinėje, taip pat seka tam tikrą seką arba bet kurią atsitiktinę seką, pagrįstą konstrukcija. Yra įvairių tipų, tokių kaip Sinchroninis skaitikliai , Asinchroniniai / banginiai skaitikliai, aukštyn / žemyn skaitiklis, žiedų skaitiklis, Johnsono skaitiklis, dešimtmečio skaitiklis, „Modulus“ skaitiklis, kaskadinis skaitiklis

Kas yra Johnsono skaitiklis?

Apibrėžimas: Jis taip pat žinomas kaip modifikuotas žiedas skaitiklis . Jis sukurtas su šlepetių grupe, kur apversta paskutinio šlepetės išvestis yra sujungta su pirmojo šlepetės įėjimu. Paprastai tai įgyvendinama naudojant D šlepetes arba JK šlepetes. Jis taip pat žinomas kaip atvirkštinio grįžtamojo ryšio skaitiklis arba susuktų žiedų skaitiklis. Tai seka bitų modelių seka. Palyginus su žiediniu skaitikliu, jis naudoja tik pusę šlepečių skaičiaus. Taigi, MOD bus 2n, jei yra n nešvarumų.

Grandinės schema

The Johnso skaitiklio grandinės schema yra „n“ pakopinis išdėstymas šlepetės . Tokio dizaino atveju vykstančio „flip-flop“ išvestis grąžinama atgal kaip įvestis į kitą „flip-flop“. Pvz., Apversta paskutinio šnipšto ‘Q̅n’ išvestis yra perduodama atgal į pirmąjį šnipštą sekos bitų šablone. Skaitiklis registruoja uždaro ciklo ciklus, ty cirkuliuoja grandinėje.

priešinga grandinė

Apsvarstykite 4 bitų „Johnson“ skaitiklį, jame yra 4 D šlepetės, kurios vadinamos 4 bitų „Johnson“ skaitikliais. Jame yra iš anksto nustatyti ir išvalyti kaiščiai, kad būtų galima inicijuoti arba paleisti ir iš naujo nustatyti suskaičiuotą.

Atstatymo kaištis veikia kaip įjungimo / išjungimo jungiklis. Taigi, šlepetes galima įjungti spustelėjus Reset jungiklį.

CLK kaištis naudojamas šlepetės išvesties pokyčiams stebėti.

Standartiniai 2,3 ir 4 pakopų „johnson“ skaitikliai naudojami laikrodžio signalų dažniui padalyti naudojant įvairius grįžtamojo ryšio ryšius. Pavyzdžiui, 3 pakopų „Johnson“ skaitiklis gali būti naudojamas kaip 3 fazių ir 120 laipsnių fazės poslinkio kvadratinių bangų generatorius. 5 pakopų „Johnson“ skaitiklis naudojamas kaip sinchroninis dešimtmečio skaitiklis (CD4017) arba daliklio grandinė. 2 pakopų veikia kaip kvadratinis osciliatorius arba generatorius, kuris sukuria atskirus 90 laipsnių išėjimo signalus, susijusius su įvesties signalu.

Tiesos lentelė

Apsvarstykite 3 bitų „Johnson“ skaitiklio tiesos lentelę. Vykstančio „flip-flop“ išvestis yra sujungta kaip kito „flip-flop“ įvestis. Laikrodžio signalas (CLK) naudojamas žinant išvesties pokyčius. Jame yra 3 šlepetės, Q0, Q1, Q2 yra šlepetės išvestys. Skaitiklis skaičiuoja ciklų būseną ištisinėje uždaroje grandinėje.

Įvestis D yra prieš pat kylantį laikrodžio kraštą (CLK), žymimą kaip Q0.

Kai įvyksta CLK kylantis kraštas, išėjimas Q1 yra Q0 reikšmė.

Kai nėra laikrodžio impulso (0), skaitiklio išvestis yra 000.

Kai CLK = 1, skaitiklio išvestis yra 100.

Kai CLK = 2, skaitiklio išvestis yra 110.

Kai CLK = 3, skaitiklio išvestis yra 111.

Kai CLK = 4, skaitiklio išvestis yra 011.

Kai CLK = 5, skaitiklio išvestis yra 001.

3 bitų „Johnson“ skaitiklio MOD yra 6. Taigi yra 6 unikalūs būsenų skaičiai. Visas procesas yra sekos bitų schemoje.

Johnson Counter Verilog kodas

Jei bitų ar šlepetų skaičius yra „n“, tai „johnson counter countess 2n“ įvykiai arba būsenos ar ciklai.

Žemiau parodytas 3 bitų „Johnson“ skaitiklio „verilog HDL“ kodas,

/////// „Verilog Code Johnson“

modulis johnson_counter (out, reset, clk)

įvesties klk, atstatyti

išvestis [3: 0] išvestis

reg [3: 0] q

visada @ (posedge clk)

pradėti

jei (nustatyti iš naujo)

q = 4’d0

Kitas

pradėti
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

galas

paskirti = q

endmodulis

//////Galas////

4 bitų „Johnson Counter“

4 bitų „Johnson“ skaitiklyje yra 4 D šlepetės ir jis skaičiuoja 8 ciklų skaičius. Apversta paskutinio šlepetės išvestis yra grąžinama kaip įvestis į pirmąjį šnipštą.

• Iš paveikslo ABCD yra 4 bitų modelio šlepetės išvestys.
• „D“ įvesties vertė yra apversta paskutinio šnipšto išvestis.
• „CLK“ naudojamas skaičiuojant skaitiklio būsenas ar ciklus, esančius uždaroje grandinėje.
• Atstatymo kaištis naudojamas kaip įjungimo / išjungimo jungiklis.
• Kadangi duomenys suksis aplink nuolatinę uždarą kilpą, skaitiklis taip pat gali būti naudojamas aptikti įvairius duomenų šablonus ar reikšmes.
• Pvz., Kai yra laikrodžio impulsas, šlepetės išvesties modelis bus 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Kai nėra laikrodžio impulso, išėjimas bus 0000.

Skirtumas tarp žiedo skaitiklio ir Johnsono skaitiklio

Skirtumas tarp žiedo skaitiklio ir johnsono skaitiklio yra tas, kad paskutinio šlepetės keitiklio išėjimas yra prijungtas atgal kaip įėjimas į pirmąjį šnipštą.

Žiedo skaitiklis, įvesties laikrodžio impulsų skaičius, pateiktas šlepetėms, yra lygus pakopų skaičiui. Tai reiškia, kad n bitų žiedų skaitiklio MOD yra „n“.

Džonsono skaitiklyje įvesties laikrodžio impulsų skaičius dalijamas iš koeficiento, kuris yra dvigubai lygus pakopų skaičiui. Tai reiškia, kad n bitų „Johnson“ skaitiklio MOD yra „2n“.

Johnson Counter privalumai / trūkumai

Privalumai ir trūkumai apima šiuos dalykus.

Privalumai

Privalumai yra

• „Johnson“ skaitiklis skaičiuoja etapų skaičių du kartus, lygius laikrodžio impulsų, suteiktų šlepetės .
• Jis skaičiuoja įvykius ištisoje uždaroje grandinės grandinėje.
• Jis gali būti suprojektuotas naudojant D ir JK šlepetes
• Jis gali būti naudojamas kaip savaiminio dekodavimo grandinė.

Trūkumai

Trūkumai yra

• Jo negalima naudoti dvejetainiui skaičiuoti seka
• Jis nenaudoja visų etapų, lygių skaitiklių etalių skaičiui.
• Tam reikia tik pusės šlepetės nr. Per pusę laiko signalus
• Jis naudojamas bet kokia laiko seka.

Programos

The Johnsono skaitiklio programos yra

• Johnsono skaitikliai naudojami kaip dažnio dalikliai ir modelių atpažintuvai.
• Jis naudojamas kaip sinchroninis dešimtmetis skaitiklis ir daliklio grandinė
• Jis gali būti naudojamas kuriant sudėtingas baigtinių būsenų mašinas kuriant aparatinės įrangos logiką.
• 3 bitų „Johnson“ skaitiklis naudojamas kaip 3 fazių kvadratinių bangų generatorius 120 laipsnių fazės poslinkiui sukelti
• Laikrodžio signalo dažnis padalijamas keičiant jų grįžtamąjį ryšį.

DUK

1). Koks skirtumas tarp žiedo skaitiklio ir Johnsono skaitiklio?

N bitų žiedų skaitiklio MOD yra „n“, o n bitų „Johnson“ skaitiklio MOD yra „2n“.

2). Kas yra D šlepetė?

D-FLIP FLOP taip pat vadinamas laikrodžiu sukamuoju arba atidėtuoju šnipštu, kuris seka įvestį ir daro perėjimus lygius įėjimui D.

3). Kas yra asinchroninis skaitiklis?

Jis įeina „flip-flop“ ir valdo išvestis, neatsižvelgdamas į taikomus įvesties laikrodžio impulsus.

4). Koks yra tiesos lentelės tikslas?

Tiesos lentelėje yra keletas eilučių ir stulpelių su loginiais kintamaisiais ir deriniais, kad žinotumėte loginį grandinės veikimą. Jis pateikia visas galimas loginės grandinės funkcijos reikšmes.

5). Kokia yra visa D flip flop forma?

Pilna d-flip flop forma yra Data-flip flop, kurioje saugoma vertė, esanti duomenų eilutėje.

Taigi viskas yra apie Johnsono skaitiklio darbo, grandinės ir tiesos lentelę. „Johnson“ skaitiklio paskirtis yra suskaičiuoti arba išsaugoti įvykių skaičių, kai apversta išvestis pateikiama kaip įvestis į pirmąjį šnipštą ir taip pat vadinama modifikuojama. Štai jums klausimas „Kas yra 8 bitų„ Johnson Counter “?“.