Apa itu Johnson Counter: Circuit Diagram, Truth Table & aplikasinya

Dalam elektronik digital, kaunter johnson digunakan untuk menyimpan atau memproses atau mengira jumlah peristiwa yang berlaku di dalam litar . Ini adalah salah satu litar logik berurutan digital yang mengira beberapa denyutan. Ini direka dengan sekumpulan sandal dengan isyarat jam tambahan. Dalam setiap logik digital dan pengkomputeran, ini digunakan untuk mengira peristiwa atau nadi tertentu yang berlaku di litar dan juga mengikuti urutan tertentu atau urutan rawak berdasarkan reka bentuk. Terdapat pelbagai jenis, seperti Synchronous kaunter , Kaunter tak segerak / Ripple, Kaunter Atas / Bawah, Kaunter cincin, Kaunter Johnson, Kaunter dekad, Kaunter modulus, Kaunter lata

Apa itu Kaunter Johnson?

Definisi: Ia juga dikenali sebagai cincin yang diubah suai kaunter . Ia direka dengan sekumpulan flip-flop, di mana output terbalik dari flip-flop terakhir disambungkan ke input flip-flop pertama. Secara amnya, ia dilaksanakan dengan menggunakan flip-flop D atau JK flip-flop. Ia juga dikenali sebagai kaunter maklum balas songsang atau kaunter cincin berpusing. Ini mengikuti urutan corak bit. Jika dibandingkan dengan pembilang cincin, ia hanya menggunakan separuh daripada jumlah flip-flop. Jadi, MOD akan menjadi 2n, jika terdapat n flip-flop.

Rajah Litar

The gambarajah litar pembilang johnson adalah susunan lata 'n' selipar . Dalam reka bentuk seperti itu, output dari flip-flop yang diteruskan dimasukkan kembali sebagai input ke flip-flop berikutnya. Sebagai contoh, output terbalik dari flip-flop terakhir 'Q̅n' dimasukkan kembali ke flip-flop pertama dalam corak bit urutan. Pembilang mendaftarkan kitaran dalam gelung tertutup iaitu beredar di dalam litar.

litar kaunter

Pertimbangkan kaunter Johnson 4-bit, ia mengandungi flip-flop 4 D, yang disebut kaunter Johnson 4-bit. Ia mempunyai pin yang telah ditetapkan dan jelas untuk memulakan atau memulakan dan menetapkan semula yang dihitung.

Reset pin berfungsi sebagai suis hidup / mati. Jadi, flip-flop boleh diaktifkan dengan mengklik suis Reset.

Pin CLK digunakan untuk memerhatikan perubahan output flip-flop.

Kaunter johnson tahap 2,3 dan 4 standard digunakan untuk membahagi frekuensi isyarat jam dengan bantuan sambungan maklum balas yang berbeza-beza. Sebagai contoh, kaunter johnson 3 peringkat boleh digunakan sebagai penjana gelombang persegi persegi fasa 3-fasa dan 120 darjah. Kaunter Johnson 5 peringkat digunakan sebagai pembilang dekad segerak (CD4017) atau litar pembahagi. 2-tahap bertindak sebagai pengayun atau penjana kuadratur yang menghasilkan isyarat output individu masing-masing 90 darjah mengenai isyarat input.

Jadual Kebenaran

Pertimbangkan jadual kebenaran kaunter Johnson 3-bit. Keluaran dari flip-flop yang seterusnya dihubungkan sebagai input dari flip-flop seterusnya. Isyarat jam (CLK) digunakan untuk mengetahui perubahan output. Ia mengandungi 3 flip-flop, Q0, Q1, Q2 adalah output dari flip-flop. Pembilang mengira keadaan kitaran dalam gelung tertutup berterusan.

Input D tepat sebelum tepi jam naik (CLK), dilambangkan sebagai Q0.

Apabila CLK edge berlaku, output Q1 adalah nilai Q0.

Apabila tidak ada nadi jam (0), output kaunter adalah 000.

Apabila CLK = 1, output kaunter adalah 100.

Apabila CLK = 2, output kaunter adalah 110.

Apabila CLK = 3, output kaunter adalah 111.

Apabila CLK = 4, output kaunter adalah 011.

Apabila CLK = 5, output kaunter adalah 001.

MOD kaunter johnson 3-bit adalah 6. Oleh itu terdapat 6 bilangan negeri yang unik. Proses lengkap adalah dalam corak bit urutan.

Kod Verilog Kaunter Johnson

Sekiranya bit atau flip-flop no.of adalah 'n', maka kaunter johnson mengira peristiwa atau keadaan atau kitaran 2n.

Kod HDL verilog kaunter Johnson 3-bit ditunjukkan di bawah,

/////// Verilog Code Johnson

modul johnson_counter (keluar, reset, clk)

input clk, tetapkan semula

keluaran [3: 0] keluar

reg [3: 0] q

selalu @ (posedge clk)

bermula

jika (tetapkan semula)

q = 4'd0

yang lain

bermula
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

akhir

menetapkan = q

endmodul

////// Tamat ////

Kaunter Johnson 4-bit

Kaunter johnson 4-bit mengandungi flip-flop 4 D dan ia mengira 8 pusingan No. Output terbalik dari flip-flop terakhir dimasukkan kembali sebagai input ke flip-flop pertama.

• Dari rajah tersebut, ABCD adalah output dari flip-flop dalam corak 4-bit.
• Nilai input 'D' adalah output terbalik dari flip-flop terakhir.
• ‘CLK’ digunakan untuk menghitung keadaan atau pusingan pembilang, yang berada dalam gelung tertutup.
• Pin reset digunakan sebagai suis hidup / mati.
• Oleh kerana data akan berputar di sekitar gelung tertutup yang berterusan, penghitung juga dapat digunakan untuk mengesan berbagai pola atau nilai dalam data.
• Contohnya, apabila terdapat denyutan jam, corak output flip-flop adalah 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Apabila tidak ada nadi jam, output akan menjadi 0000.

Perbezaan Antara Kaunter Cincin dan Kaunter Johnson

Perbezaan antara pembilang cincin dan kaunter johnson adalah, output penyongsang dari flip-flop terakhir disambungkan kembali sebagai input ke flip-flop pertama.

Kaunter dalam gelang, denyutan jam input no.of yang diberikan ke flip-flop adalah sama dengan tahap no.of. Ini bermaksud MOD pembilang cincin n-bit adalah 'n'.

Di kaunter johnson, denyutan jam input no.of dibahagi dengan faktor dua kali sama dengan tahap no.of. Ini bermaksud MOD kaunter johnson n-bit adalah ‘2n’.

Kelebihan / Kekurangan Counter Johnson

Kelebihan dan kekurangan merangkumi yang berikut.

Kelebihan

Kelebihannya ialah

• Kaunter johnson mengira tahap no.of dua kali sama dengan denyutan jam no.of yang diberikan kepada selipar .
• Ia mengira peristiwa dalam gelung tertutup berterusan dalam litar.
• Ia boleh dirancang dengan menggunakan flip-flop D dan JK
• Ia boleh digunakan sebagai litar penyahkodan diri.

Kekurangan

Kelemahannya adalah

• Ia tidak boleh digunakan untuk mengira binari urutan
• Ia tidak menggunakan semua peringkat sama dengan tahap no. Di kaunter.
• Ia hanya memerlukan separuh daripada flip-flop pada separuh masa isyarat
• Ia digunakan dalam sebarang urutan masa.

Permohonan

The aplikasi kaunter johnson adalah

• Kaunter Johnson digunakan sebagai pembahagi frekuensi dan pengecam corak.
• Ia digunakan sebagai dekad segerak kaunter dan litar pembahagi
• Ia dapat digunakan untuk membuat mesin keadaan terhingga yang rumit dalam reka bentuk logik perkakasan.
• Kaunter johnson 3-bit digunakan sebagai penjana gelombang persegi 3-fasa untuk menghasilkan peralihan fasa 120 darjah
• Kekerapan isyarat jam dibahagikan dengan mengubah maklum balas mereka.

Soalan Lazim

1). Apakah perbezaan antara pembilang cincin dan kaunter Johnson?

MOD kaunter dering n-bit adalah ‘n’ sedangkan MOD kaunter n-bit Johnson adalah ‘2n’.

2). Apa itu D flip flop?

D-FLIP FLOP juga disebut sebagai flip-flop jam atau delay flip-flop, yang melacak input dan membuat peralihan sama dengan input D.

3). Apakah kaunter tak segerak?

Ia memasukkan flip-flop dan mempunyai kawalan terhadap output tanpa mengira denyut jam input yang digunakan.

4). Apakah tujuan jadual kebenaran?

Jadual kebenaran mengandungi beberapa baris dan lajur dengan pemboleh ubah dan kombinasi logik untuk mengetahui fungsi logik litar. Ia memberikan semua kemungkinan nilai dalam fungsi logik litar.

5). Apakah bentuk lengkap D flip flop?

Bentuk lengkap d-flip flop adalah Data-flip flop, yang menyimpan nilai yang ada pada baris data.

Ini semua berkaitan dengan jadual kerja, rangkaian dan kebenaran kaunter Johnson. Tujuan kaunter Johnson adalah untuk menghitung atau menyimpan jumlah peristiwa apabila output terbalik diberikan sebagai input ke flip-flop pertama dan juga disebut sebagai modify. Berikut adalah pertanyaan untuk anda, 'Apa itu Johnson Counter 8-bit?'.