Hva er Johnson Counter: Circuit Diagram, Truth Table & Its Applications

I digital elektronikk brukes Johnson tellere til å lagre eller behandle eller telle antall hendelser som har skjedd i krets . Det er en av de digitale sekvensielle logikkretsene som teller flere pulser. Disse er designet med en gruppe flip-flops med et ekstra klokkesignal. I hver digital logikk og databehandling brukes disse til å telle den spesifikke hendelsen eller pulsen som skjer i kretsen, og følger også en bestemt sekvens eller en vilkårlig sekvens basert på designet. Det er forskjellige typer, for eksempel Synkron tellere , Asynkron / Rippelteller, Opp / Ned-teller, Ringteller, Johnson-teller, Tiårteller, Modulus-teller, Kaskadeteller

Hva er Johnson Counter?

Definisjon: Det er også kjent som en modifisert ring disk . Den er designet med en gruppe flip-flops, der den omvendte utgangen fra den siste flip-flop er koblet til inngangen til den første flip-flop. Generelt implementeres den ved å bruke D-flip-flops eller JK flip-flops. Det er også kjent som en invers tilbakemeldingsteller eller vridd ringteller. Dette følger sekvensen av bitmønstre. Sammenlignet med ringtelleren bruker den bare halvparten av antallet flip-flops. Så, MOD vil være 2n, hvis det er n flip-flops.

Kretsdiagram

De johnson teller kretsskjema er det kaskade arrangementet av ‘n’ flip-flops . I en slik utforming blir utgangen fra den påfølgende flip-flop matet tilbake som input til neste flip-flop. For eksempel blir den omvendte utgangen fra den siste flip-flop 'Q̅n' matet tilbake til den første flip-flop i sekvensbitmønsteret. Telleren registrerer sykluser i en lukket sløyfe, dvs. sirkulerer i kretsen.

motkrets

Tenk på 4-biters Johnson-telleren, den inneholder 4 D-flip-flops, som kalles 4-biters Johnson-teller. Den har forhåndsinnstilte og klare pinner for å initialisere eller starte og tilbakestille det tellede.

Reset pin fungerer som en av / på-bryter. Flip-flops kan aktiveres ved å klikke på Reset-bryteren.

CLK-pinnen brukes til å observere endringene i flip-flops.

Standard 2,3 og 4 trinns johnson tellere brukes til å dele frekvensen til kloksignaler ved hjelp av varierende tilbakemeldingsforbindelser. For eksempel kan en 3-trinns johnson-teller brukes som en 3-faset og 120 graders faseskift-firkantbølgenerator. 5-trinns Johnson-teller brukes som en synkron tiårteller (CD4017) eller delerkrets. 2-trinns fungerer som en kvadraturoscillator eller generator som produserer individuelle utgangssignaler på 90 grader hver angående inngangssignalet.

Sannhetstabell

Tenk på sannhetstabellen til 3-biters Johnson-teller. Utgangen fra den påfølgende flip-flop er koblet som inngangen til neste flip-flop. Klokkesignalet (CLK) brukes til å kjenne til endringene i utgangen. Den inneholder 3 flip-flops, Q0, Q1, Q2 er utgangene til flip-flops. Telleren teller tilstanden til sykluser i en kontinuerlig lukket sløyfe.

Inngangen D er like før klokkens stigende kant (CLK), betegnet som Q0.

Når CLK-stigningskanten oppstår, er utgangen Q1 verdien av Q0.

Når det ikke er noen klokkepuls (0), er tellerens utgang 000.

Når CLK = 1, er tellerens utgang 100.

Når CLK = 2, er utgangen fra telleren 110.

Når CLK = 3, er tellerens utgang 111.

Når CLK = 4, er tellerens utgang 011.

Når CLK = 5, er tellerens utgang 001.

MOD for 3-biters Johnson-telleren er 6. Derfor er det 6 unike antall stater. Hele prosessen er i sekvensbitsmønsteret.

Johnson Counter Verilog Code

Hvis antall biter eller flip-flops er ‘n’, så er Johnson-grevinne 2n hendelser eller tilstander eller sykluser.

Verilog HDL-koden til 3-biters Johnson-teller er vist nedenfor,

/////// Verilog Code Johnson

module johnson_counter (ut, tilbakestill, clk)

input clk, reset

utgang [3: 0] ut

reg [3: 0] q

alltid @ (posedge clk)

begynne

hvis (tilbakestill)

q = 4’d0

ellers

begynne
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

slutt

tildel ut = q

endemodul

//////Slutt////

4-biters Johnson Counter

4-bits Johnson-telleren inneholder 4 D-flip-flops og den teller 8 antall sykluser. Den omvendte utgangen fra den siste flip-flop blir matet tilbake som input til den første flip-flop.

• Fra figuren er ABCD utgangene til flip-flop i 4-bits mønsteret.
• Inngangsverdien til 'D' er den omvendte utgangen fra den siste flip-flop.
• ‘CLK’ brukes til å telle tilstandene eller syklusene til telleren, som er i lukket sløyfe.
• Tilbakestillingspinnen brukes som en av / på-bryter.
• Da dataene vil rotere rundt en kontinuerlig lukket sløyfe, kan en teller også brukes til å oppdage forskjellige mønstre eller verdier i dataene.
• For eksempel når det er en klokkepuls, vil utgangsmønsteret til flip-flops være 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Når det ikke er noen klokkepuls, vil utgangen være 0000.

Forskjellen mellom ringteller og Johnson Counter

Forskjellen mellom ringtelleren og Johnson-telleren er at omformerutgangen til den siste flip-flop er koblet tilbake som inngangen til den første flip-flop.

In-ring teller, antall inngangsklokkepulser gitt til flip-flops er lik antall trinn. Det betyr at MOD for n-bit ringtelleren er ‘n’.

I telleren til Johnson deler antall impulser på inngangsklokken med en faktor som er to ganger lik antall trinn. Det betyr at MOD for n-bit Johnson-telleren er ‘2n’.

Fordeler / ulemper ved Johnson Counter

Fordelene og ulempene inkluderer følgende.

Fordeler

Fordelene er

• Johnson-telleren teller antall trinn trinn to ganger lik antall klokkepulser gitt til flip-flops .
• Den teller hendelsene i en kontinuerlig lukket sløyfe i kretsen.
• Den kan utformes ved bruk av D- og JK-flip-flops
• Den kan brukes som en selvavkodingskrets.

Ulemper

Ulempene er

• Den kan ikke brukes til å telle binærfilen sekvens
• Den bruker ikke alle trinnene som er lik antall trinn i telleren.
• Det trenger bare halvparten av flip-flops på halvparten av timing signaler
• Den brukes i en hvilken som helst timing sekvens.

applikasjoner

De applikasjoner av johnson counter er

• Johnson tellere brukes som frekvensdelere og mønstergjenkjenning.
• Den brukes som et synkront tiår disk og delerkrets
• Den kan brukes til å lage kompliserte finite state-maskiner i maskinvarelogisk design.
• 3-biters Johnson-telleren brukes som en 3-faset firkantbølgenerator for å produsere 120 graders faseforskyvning
• Frekvensen til klokkesignalet deles ved å variere tilbakemeldingen deres.

Vanlige spørsmål

1). Hva er forskjellen mellom ringtelleren og Johnson-telleren?

MOD for n-bit ringtelleren er ‘n’ mens MOD av n-bit Johnson telleren er ‘2n’.

2). Hva er D flip flop?

D-FLIP FLOP kalles også som en klokket flip-flop eller delay flip-flop, som sporer inngangen og gjør overgangene lik inngangen D.

3). Hva er en asynkron teller?

Den innganger på en flip-flop og har kontroll over utgangene uavhengig av inngående klokkepulser.

4). Hva er hensikten med en sannhetstabell?

Sannhetstabellen inneholder flere rader og kolonner med logiske variabler og kombinasjoner for å kjenne den logiske funksjonen til kretsen. Den gir alle mulige verdier i kretsens logiske funksjon.

5). Hva er den fulle D-flippen?

Den fulle formen for d-flip flop er Data-flip flop, som lagrer verdien som er på datalinjen.

Dermed handler dette om arbeids-, krets- og sannhetstabellen til Johnson counter. Formålet med Johnson-telleren er å telle eller lagre antall hendelser når den inverterte utgangen er gitt som inngang til den første flip-flop og også kalt som modify. Her er et spørsmål til deg, 'Hva er 8-biters Johnson Counter?'.