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

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。

计数电路
计数电路

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

  • 它不能用于计算二进制数顺序
  • 它并没有利用所有的阶段。在计数器的阶段。
  • 它只需要一半的no。一半的人字拖。的时机信号
  • 它可用于任何时序。

应用程序

约翰逊柜台的应用

  • 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?”

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