I digital elektronik bruges Johnson tællere til at gemme eller behandle eller tælle antallet af begivenheder, der er sket inden for kredsløb . Det er et af de digitale sekventielle logiske kredsløb, der tæller flere impulser. Disse er designet med en gruppe flip-flops med et ekstra ursignal. I enhver digital logik og computing bruges disse til at tælle den specifikke begivenhed eller puls, der sker i kredsløbet, og følger også en bestemt sekvens eller en vilkårlig rækkefølge baseret på designet. Der er forskellige typer, f.eks. Synkron tællere , Asynkrone / Rippeltællere, Op / Ned-tæller, Ringtæller, Johnson-tæller, Tiårtæller, Modulus-tæller, Kaskadetæller

Hvad er Johnson Counter?

Definition: Det er også kendt som en modificeret ring tæller . Det er designet med en gruppe flip-flops, hvor det omvendte output fra den sidste flip-flop er forbundet til indgangen til den første flip-flop. Generelt implementeres det ved hjælp af D-flip-flops eller JK-flip-flops. Det er også kendt som en invers feedback-tæller eller en snoet ringtæller. Dette følger sekvensen af bitmønstre. Sammenlignet med ringtælleren bruger den kun halvdelen af antallet af flip-flops. Så MOD vil være 2n, hvis der er n flip-flops.

Kredsløbsdiagram

Det johnson tæller kredsløbsdiagram er det kaskadearrangement af 'n' klipklapper . I et sådant design føres output fra den fortsatte flip-flop tilbage som input til den næste flip-flop. For eksempel føres det omvendte output fra den sidste flip-flop 'Q̅n' tilbage til den første flip-flop i sekvensbitmønsteret. Tælleren registrerer cyklusser i en lukket sløjfe, dvs. cirkulerer inden i kredsløbet.

modkredsløb

Overvej 4-bit Johnson-tælleren, den indeholder 4 D-flip-flops, der kaldes 4-bit Johnson-tæller. Det har forudindstillede og klare stifter til at initialisere eller starte og nulstille det optalte.

Nulstil pin fungerer som en tænd / sluk-kontakt. Så flip-flops kan aktiveres ved at klikke på Reset-kontakten.

CLK pin bruges til at observere ændringer i flip-flops output.

Standard 2,3 og 4 faser johnson tællere bruges til at opdele frekvensen af kloksignaler ved hjælp af forskellige feedbackforbindelser. For eksempel kan en 3-trins johnson-tæller bruges som en 3-faset og 120 graders faseskift-firkantbølgenerator. 5-trins Johnson-tæller bruges som en synkron tiårstæller (CD4017) eller delerkreds. 2-trins fungerer som en kvadraturoscillator eller generator, der producerer individuelle udgangssignaler på hver 90 grader vedrørende indgangssignalet.

Sandhedstabel

Overvej sandhedstabellen for 3-bit Johnson-tælleren. Outputtet fra den fortsatte flip-flop er forbundet som input til den næste flip-flop. Ursignalet (CLK) bruges til at kende ændringerne i output. Den indeholder 3 flip-flops, Q0, Q1, Q2 er output af flip-flops. Tælleren tæller cyklustilstanden i en kontinuerlig lukket sløjfe.

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

Indgangen D er lige før den stigende kant af uret (CLK), betegnet som Q0.

Når CLKs stigende kant opstår, er output Q1 værdien af Q0.

Når der ikke er nogen urimpuls (0), er tællerens output 000.

Når CLK = 1, er tællerens output 100.

Når CLK = 2, er tællerens udgang 110.

Når CLK = 3, er output fra tælleren 111.

Når CLK = 4, er tællerens output 011.

“hvad betyder enfase ”

Når CLK = 5, er tællerens output 001.

MOD for 3-bit johnson tælleren er 6. Derfor er der 6 unikke antal stater. Den komplette proces er i sekvensbitmønsteret.

Johnson Counter Verilog-kode

Hvis antallet af bit eller flip-flops er 'n', er johnson tæller grevinde 2n begivenheder eller tilstande eller cykler.

Verilog HDL-koden til 3-bit Johnson-tæller er vist nedenfor,

/////// Verilog Code Johnson

modul johnson_counter (ud, nulstil, clk)

input clk, nulstil

output [3: 0] ud

reg [3: 0] q

altid @ (posedge clk)

begynde

hvis (nulstil)

q = 4'd0

andet

begynde
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

ende

tildel ud = q

endmodul

//////Ende////

4-bit Johnson Counter

4-bit johnson-tælleren indeholder 4 D-flip-flops, og den tæller 8 antal cykler. Den omvendte output fra den sidste flip-flop føres tilbage som input til den første flip-flop.

Fra figuren er ABCD output af flip-flop i 4-bit mønster.
Indgangsværdien af 'D' er den omvendte output fra den sidste flip-flop.
'CLK' bruges til at tælle tællernes tilstande eller cyklusser, der er i den lukkede sløjfe.
Reset pin bruges som en on / off switch.
Da dataene roterer omkring en kontinuerlig lukket sløjfe, kan en tæller også bruges til at detektere forskellige mønstre eller værdier i dataene.
For eksempel, når der er en urpuls, ville flip-flops outputmønster være 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
Når der ikke er nogen urpuls, vil output være 0000.

Forskellen mellem ringtæller og Johnson Counter

Forskellen mellem ringtælleren og johnson-tælleren er, at inverterudgangen fra den sidste flip-flop er forbundet igen som input til den første flip-flop.

In-ring tæller er antallet af indgangsurimpulser givet til flip-flops lig med antallet af trin. Det betyder, at MOD for n-bit ringtælleren er 'n'.

I Johnsons tæller dividerer antallet af indgangsurimpulser med en faktor på to gange lig med antallet af trin. Det betyder, at MOD for n-bit johnson-tælleren er '2n'.

Fordele / ulemper ved Johnson Counter

Fordele og ulemper inkluderer følgende.

Fordele

Fordelene er

Johnson-tælleren tæller antallet af antal trin to gange lig med antallet af impulser, der er givet til klipklapper .
Det tæller begivenhederne i en kontinuerlig lukket sløjfe inden i kredsløbet.
Det kan designes ved hjælp af D- og JK-flip-flops
Det kan bruges som et selvafkodningskredsløb.

Ulemper

Ulemperne er

Det kan ikke bruges til at tælle binært sekvens
Den udnytter ikke alle faser svarende til antallet af faser i tælleren.
Det behøver kun halvdelen af antallet af flip-flops på halvdelen af antallet af antallet af timing signaler
Det bruges i enhver timing sekvens.

Ansøgninger

Det applikationer af johnson counter er

Johnson-tællere bruges som frekvensdelere og mønstergenkendere.
Det bruges som et synkront årti tæller og opdelingskredsløb
Det kan bruges til at skabe komplicerede finite state-maskiner i hardwarelogisk design.
3-bit Johnson-tælleren bruges som en 3-faset firkantbølgenerator til at producere 120 graders faseforskydning
Frekvensen af urets signal divideres ved at variere deres feedback.

Ofte stillede spørgsmål

1). Hvad er forskellen mellem ringtælleren og Johnson-tælleren?

MOD for n-bit ringtælleren er 'n', mens MOD for n-bit Johnson-tælleren er '2n'.

2). Hvad er D flip flop?

D-FLIP FLOP kaldes også som en klok flip-flop eller forsinkelse flip-flop, som sporer input og gør overgange lig med input D.

3). Hvad er en asynkron tæller?

Den indgives på en flip-flop og har kontrol over udgangene uanset indgangspulsimpulser.

4). Hvad er formålet med en sandhedstabel?

Sandhedstabellen indeholder flere rækker og kolonner med logiske variabler og kombinationer for at kende kredsløbets logiske funktion. Det giver alle de mulige værdier i kredsløbets logiske funktion.

5). Hvad er den fulde form for D-flip flop?

Den fulde form for d-flip flop er Data-flip flop, der gemmer den værdi, der er på datalinjen.

Dette handler altså om Johnson, counterens arbejds-, kredsløbs- og sandhedstabel. Formålet med Johnson-tælleren er at tælle eller gemme antallet af begivenheder, når den inverterede output gives som input til den første flip-flop og også kaldes som modificere. Her er et spørgsmål til dig, 'Hvad er 8-bit Johnson Counter?'.