Mis on Johnsoni loendur: vooluringi skeem, tõetabel ja selle rakendused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Digitaalelektroonikas kasutatakse Johnsoni loendureid, et salvestada või töödelda või loendada sündmuste arvu ahel . See on üks digitaalsest järjestikusest loogikalülitusest, mis loeb mitu impulssi. Need on kujundatud koos rippjalanõudega koos täiendava kellasignaaliga. Igas digitaalses loogikas ja arvutustes kasutatakse neid vooluringis toimuva konkreetse sündmuse või impulsi loendamiseks ning järgitakse ka disainil põhinevat kindlat jada või suvalist järjestust. Neid on erinevaid, näiteks sünkroonne letid , Asünkroon- / lainetusloendurid, üles / alla loendur, heliloendur, Johnsoni loendur, kümnendiku loendur, mooduliloendur, kaskaadloendur

Mis on Johnsoni loendur?

Definitsioon: Seda tuntakse ka modifitseeritud rõngana loendur . See on kujundatud räppude rühma abil, kus viimase flip-flopi tagurpidi väljund on ühendatud esimese flip-flopi sisendiga. Üldiselt rakendatakse seda D-papude või JK-papude abil. Seda tuntakse ka pöördvõrdelise tagasiside loendurina või keerutatud rõngaste loendurina. See järgib bitimustrite jada. Võrreldes sõrmuse loenduriga kasutab see ainult pooli plätude arvust. Niisiis, MOD on 2n, kui nippe pole.




Vooluringi skeem

The johnsoni loenduri elektriskeem on n-i kaskaadne paigutus plätud . Sellise kujunduse korral suunatakse toimuva flip-flopi väljund tagasi järgmise flip-i sisendina. Näiteks suunatakse viimase flip-flop ’Q̅n’ ümberpööratud väljund jadabittide mustris tagasi esimesele flip-flopile. Loendur registreerib tsükleid suletud ahelaga, st ringleb ringluses.

vastulülitus

vastulülitus



Mõelgem 4-bitisele Johnsoni loendurile, see sisaldab 4 D varbaklappi, mida nimetatakse 4-bitiseks Johnsoni loenduriks. Sellel on eelseadistatud ja kustutatud tihvtid loendatud lähtestamiseks või käivitamiseks ja lähtestamiseks.

Lähtestusnupp toimib sisse / välja lülitina. Nii saab plätusid lubada, kui klõpsate nuppu Lähtesta.

CLK-tihvti kasutatakse plätude väljundis toimunud muutuste jälgimiseks.


Standardseid 2,3 ja 4 astmelisi johnsoni loendureid kasutatakse kellasignaalide sageduse jagamiseks varieeruvate tagasisideühenduste abil. Näiteks 3-astmelist Johnsoni loendurit saab kasutada 3-faasilise ja 120-kraadise faasinihke ruutlaine generaatorina. 5-astmelist Johnsoni loendurit kasutatakse sünkroonse kümnendiloendurina (CD4017) või jagurahelana. 2-astmeline toimib kvadratuur-ostsillaatori või generaatorina, mis toodab sisendsignaali kohta üksikuid 90-kraadiseid väljundsignaale.

Tõe tabel

Mõelge 3-bitise Johnsoni loenduri tõetabelile. Menetleva flip-flopi väljund on ühendatud järgmise flip-flopi sisendina. Kellasignaali (CLK) kasutatakse väljundi muutuste teadmiseks. See sisaldab 3 plätut, Q0, Q1, Q2 on plätude väljundid. Loendur loendab tsüklite olekut pidevas suletud ahelas.

Osariik

Q0 Q1

Q2

000

0

1

100

kaks

110
311

1

401

1

500

1

Sisend D on vahetult enne kella tõusvat serva (CLK), mida tähistatakse kui Q0.

Kui tekib CLK tõususerv, on väljund Q1 väärtus Q0.

Kui kella impulsi pole (0), on loenduri väljundiks 000.

Kui CLK = 1, on loenduri väljund 100.

Kui CLK = 2, on loenduri väljund 110.

Kui CLK = 3, on loenduri väljund 111.

Kui CLK = 4, on loenduri väljund 011.

Kui CLK = 5, on loenduri väljundiks 001.

3-bitise Johnsoni loenduri MOD on 6. Seega on 6 unikaalset olekute arvu. Kogu protsess on jadabittide mustris.

Johnsoni loenduri Verilogi kood

Kui bittide või plätude arv on n, siis on Johnsoni loenduri 2n sündmused või olekud või tsüklid.

3-bitise Johnsoni loenduri verilog HDL-kood on näidatud allpool,

/////// Verilog Code Johnson

moodul johnson_counter (välja, lähtestamine, clk)

sisend clk, lähtestamine

väljund [3: 0] välja

reg [3: 0] q

alati @ (posedge clk)

algama

kui (lähtestamine)

q = 4’d0

muud

algama
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

q [0]<=(~q[3])
lõpp

lõpp

määrama = q

lõppmoodul

//////Lõpp////

4-bitine Johnsoni loendur

4-bitine Johnsoni loendur sisaldab 4 D flip-floppi ja see loeb 8 tsüklit. Viimase flip-i tagurpidi väljund suunatakse tagasi esimese flip-i sisendina.

  • Jooniselt on ABCD flip-flopi väljundid 4-bitises mustris.
  • D sisendi väärtus on viimase flip-i pööratud väljund.
  • CLK-d kasutatakse suletud ahelas oleva loenduri olekute või tsüklite loendamiseks.
  • Lähtestusnuppu kasutatakse sisse / välja lülitina.
  • Kuna andmed pöörlevad pideva suletud ahela ümber, saab loendurit kasutada ka andmete erinevate mustrite või väärtuste tuvastamiseks.
  • Näiteks kui kellaimpulss on, oleks plätude väljundmuster 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
  • Kui kella impulsi pole, on väljundiks 0000.

Erinevus ringloenduri ja Johnsoni loenduri vahel

Erinevus helina loenduri ja johnsoni loenduri vahel on see, et viimase flip-flopi inverteri väljund on ühendatud esimese flip-i sisendina.

Rõngasloendur, plätudele antud sisendkella impulsside arv on võrdne etappide arvuga. See tähendab, et n-bitise ringloenduri MOD on n.

Johnsoni loenduris jagatakse sisendkella impulsside arv nr 2 korda astmete arvuga. See tähendab, et n-bitise Johnsoni loenduri MOD on ‘2n’.

Johnsoni loenduri eelised / puudused

Eelised ja puudused hõlmavad järgmist.

Eelised

Eelised on

  • Johnsoni loendur loeb etappide arvu kaks korda võrdseks kellale antud impulsside arvuga plätud .
  • See loendab sündmusi pidevas suletud ahelas ahelas.
  • Selle saab kujundada D- ja JK-papude abil
  • Seda saab kasutada isekodeeriva vooluringina.

Puudused

Puudused on

  • Seda ei saa kasutada kahendarvude lugemiseks järjestus
  • See ei kasuta kõiki etappe, mis on võrdsed loenduri etappide arvuga.
  • See vajab ainult pooli plätude arvu poolel ajastuse arvul signaale
  • Seda kasutatakse igas ajastusjärjestuses.

Rakendused

The Johnsoni loenduri rakendused on

  • Johnsoni loendureid kasutatakse sagedusjagajate ja mustrituvastajatena.
  • Seda kasutatakse sünkroonse kümnendina loendur ja eraldaja vooluring
  • Seda saab kasutada keeruliste piiratud olekuga masinate loomiseks riistvaraloogika kujundamisel.
  • 3-bitist Johnsoni loendurit kasutatakse kolmefaasilise ruutlaine generaatorina 120-kraadise faasinihke tekitamiseks
  • Kellasignaali sagedus jagatakse nende tagasiside muutmisega.

KKK

1). Mis vahe on ringloenduril ja Johnsoni loenduril?

N-bitise ringloenduri MOD on 'n', samas kui n-bitise Johnsoni loenduri MOD on '2n'.

2). Mis on D-klapp?

D-FLIP FLOP-i nimetatakse ka kellaga flip-flopiks või delay flip-flopiks, mis jälgib sisendit ja muudab üleminekud sisendiga D võrdseks.

3). Mis on asünkroonne loendur?

See sisendab flip-flop ja kontrollib väljundeid sõltumata rakendatud sisendkella impulssidest.

4). Mis on tõetabeli eesmärk?

Tõetabel sisaldab mitu rida ja veergu loogiliste muutujate ja kombinatsioonidega, et teada vooluahela loogilist toimimist. See annab kõik võimalikud väärtused vooluahela loogilises funktsioonis.

5). Mis on D-klapi täielik vorm?

D-flip flopi täielik vorm on Data-flip flop, mis salvestab andmereal oleva väärtuse.

Seega on see kõik Johnsoni loenduri töö-, vooluringi- ja tõetabel. Johnsoni loenduri eesmärk on kokku lugeda või salvestada sündmuste arv, kui ümberpööratud väljund antakse esimese flip-flopi sisendina ja seda nimetatakse ka modifitseerimiseks. Siin on teile küsimus: 'Mis on 8-bitine Johnsoni loendur?'.