什么是约翰逊计数器:电路图,真值表及其应用
在数字电子学中,约翰逊bob足球体育app计数器用于存储、处理或计算在存储器中发生的事件的数量电路.它是计算几个脉冲的数字顺序逻辑电路之一。这些设计有一组具有额外时钟信号的触发器。在每个数字逻辑和计算中,这些都用于计算电路中发生的特定事件或脉冲,并且还基于设计遵循某个序列或任何随机序列。有不同的类型,例如同步计数器、异步/纹波计数器、上行/下行计数器、环形计数器、约翰逊计数器、十进制计数器、模数计数器、级联计数器
约翰逊柜台是什么?
定义:它也被称为改性环计数器.它设计有一组触发器,其中来自最后一个触发器的反相输出连接到第一触发器的输入。通常,它是通过使用D触发器或JK触发器来实现的。它也称为逆反馈计数器或扭曲的环形计数器。这遵循位模式的序列。与环计数器相比,它仅使用触发器数量的一半。因此,如果有n个触发器,mod将是2n。
电路原理图
的约翰逊计数器电路图为' n '的级联排列人字拖.在这种设计中,将触发器的输出反馈为下一个触发器的输入。例如,最后一个触发器'Q̅n'的反转输出被反馈回序列位模式中的第一触发器。计数器寄存在闭环中的周期,即在电路内循环。
考虑4位Johnson计数器,它包含4 D触发器,称为4位Johnson计数器。它具有预设和清除引脚,可初始化或启动并重置计数。
复位引脚作为一个开/关开关。因此,可以通过单击Reset开关来启用触发器。
CLK引脚用于观察触发器输出的变化。
标准2,3和4阶段Johnson计数器用于将时钟信号的频率与不同的反馈连接划分。例如,3级JOHNSON计数器可以用作3相和120度相移方波发生器。5级JOHNSON计数器用作同步十年计数器(CD4017)或分隔电路。2级充当正交振荡器或发电机,其产生每个关于输入信号的90度的单独输出信号。
真值表
考虑3位Johnson计数器的真值表。正在进行的触发器的输出连接为下一个触发器的输入。时钟信号(CLK)用来知道输出的变化。它包含3个触发器,Q0, Q1, Q2是触发器的输出。计数器在一个连续的闭环中计数循环的状态。
状态 |
Q0. | 第一季度 | 第二季 |
0 | 0 | 0 | 0 |
1 |
1 | 0 | 0 |
2 |
1 | 1 | 0 |
3. | 1 | 1 | 1 |
4 | 0 | 1 | 1 |
5 | 0 | 0 | 1 |
输入D刚刚在时钟(CLK)的上升沿之前,表示为Q0。
当发生CLK上升沿时,输出Q1是Q0的值。
当没有时钟脉冲(0)时,计数器输出为000。
当CLK = 1时,计数器的输出为100。
当CLK = 2时,计数器的输出为110。
当CLK=3时,计数器的输出是111。
当CLK=4时,计数器输出为011。
当CLK = 5时,计数器的输出为001。
3位Johnson计数器的Mod为6.因此,状态有6个唯一的状态。完整的过程处于序列位模式。
约翰逊计数器Verilog代码
如果位数或触发器的编号为'n',那么Johnson抵消伯爵夫人事件或状态或周期。
3位Johnson计数器的Verilog HDL代码如下所示,
/ / / / / / /约翰逊Verilog代码
模块johnson_counter(out,重置,clk);
输入CLK,重置;
输出[3:0]出;
reg[握]问;
总是@(提出包装)
开始
如果(重置)
q = 4'd0;
别的
开始
问[3]< =问[2];
问[2]< =问[1];
问[1]< =问[0];
q [0] <=(〜〜q [3]);
结束
结束
分配= q;
endmodule
/ / / / / / / / / /结束
4比特约翰逊计数器
4位约翰逊计数器包含4d人字拖,它计数8号。的周期。最后一个触发器的反向输出作为输入反馈到第一个触发器。
- 从图中,ABCD是4位模式中触发器的输出。
- 输入值' D '是最后一个触发器的反输出。
- “CLK”用于计算计数器的状态或周期,该核心位于闭环中。
- 复位引脚用作开/关开关。
- 当数据将在一个连续的闭环中旋转时,计数器也可以用来检测数据中的各种模式或值。
- 例如,当有一个时钟脉冲时,触发器的输出模式为1000、1100、1110、1111、0111、0011、0001
- 当没有时钟脉冲时,输出将是0000。
戒指柜台和约翰逊柜台之间的区别
环形计数器和Johnson计数器之间的差异是,最后一个触发器的变频器输出连接为第一触发器的输入。
在环形计数器中,给予触发器的输入时钟脉冲的编号等于阶段的编号。这意味着n位环计数器的mod为'n'。
在Johnson的计数器中,输入时钟脉冲的No.Fifide分为两倍,等于阶段。这意味着n位Johnson计数器的Mod是'2n'。
约翰逊柜台的优势/缺点
优点和缺点包括以下。
优点
的优势是
- 约翰逊计数器计数阶段两次等于给出的时钟脉冲的阶段人字拖.
- 它对电路中连续的闭环事件进行计数。
- 它可以用D和JK的人字拖来设计
- 它可以用作自我解码电路。
缺点
缺点是
应用程序
的约翰逊柜台的应用是
- 约翰逊计数器用作频率分频器和模式识别员。
- 它被用作同步十年计数器和分隔电路
- 它可用于硬件逻辑设计中创建复杂的有限状态机。
- 3位约翰逊计数器用作3相方波发生器,产生120度相移
- 通过改变其反馈来划分时钟信号的频率。
常见问题
电话机柜台和约翰逊柜台有什么区别?
n位环计数器的MOD为n,而n位Johnson计数器的MOD为2n。
什么是D触发器?
D- flip触发器也被称为时钟触发器或延迟触发器,它跟踪输入并使转换等于输入D。
什么是异步计数器?
它在一个触发器上输入,并控制输出,不管输入时钟脉冲应用。
真值表的目的是什么?
真值表包含几行和几列的逻辑变量和组合,以了解电路的逻辑功能。它提供了电路逻辑功能中所有可能的值。
5)。什么是D触发器的全形式?
D-FLIP FLOP的全文是数据触发器,存储数据线上的值。
这就是约翰逊计数器的工作原理、电路原理和真值表。约翰逊计数器的目的是计算或存储事件的数量,当反向输出作为第一个触发器的输入,也称为修改。有个问题要问你:“8位Johnson Counter是什么?”