Na eletrônica digital, os contadores johnson são usados para armazenar, processar ou contar o número de eventos ocorridos no o circuito . É um dos circuitos lógicos sequenciais digitais que contam vários pulsos. Eles são projetados com um grupo de flip-flops com um sinal de clock adicional. Em cada lógica e computação digital, eles são usados para contar o evento específico ou pulso acontecendo no circuito e também segue uma certa sequência ou qualquer sequência aleatória com base no projeto. Existem diferentes tipos, como Síncrono contadores , Contadores assíncronos / ondulados, contador para cima / para baixo, contador de anel, contador de Johnson, contador de década, contador de módulo, contador em cascata

O que é Johnson Counter?

Definição: Também é conhecido como anel modificado contador . Ele é projetado com um grupo de flip-flops, onde a saída invertida do último flip-flop é conectada à entrada do primeiro flip-flop. Geralmente, ele é implementado usando flip-flops D ou flip-flops JK. Também é conhecido como contador de feedback inverso ou contador de anel torcido. Isso segue a sequência de padrões de bits. Quando comparado ao contador de anéis, ele usa apenas metade do número de flip-flops. Portanto, o MOD será 2n, se houver n flip-flops.

Diagrama de circuito

O diagrama de circuito do contador johnson é o arranjo em cascata de 'n' sandálias de dedo . Nesse projeto, a saída do flip-flop em andamento é realimentada como entrada para o próximo flip-flop. Por exemplo, a saída invertida do último flip-flop 'Q̅n' é realimentada para o primeiro flip-flop no padrão de bits de sequência. O contador registra ciclos em um circuito fechado, ou seja, circula dentro do circuito.

contra-circuito

Considere o contador Johnson de 4 bits, ele contém flip-flops 4 D, que é chamado de contador Johnson de 4 bits. Possui pinos predefinidos e claros para inicializar ou iniciar e redefinir a contagem.

O pino de reinicialização atua como um botão liga / desliga. Portanto, os flip-flops podem ser ativados clicando no botão Reset.

O pino CLK é usado para observar as mudanças na saída dos flip-flops.

Os contadores johnson padrão de 2,3 e 4 estágios são usados para dividir a frequência dos sinais de clock com a ajuda de conexões de feedback variadas. Por exemplo, um contador johnson de 3 estágios pode ser usado como um gerador de onda quadrada trifásico e com deslocamento de fase de 120 graus. O contador Johnson de 5 estágios é usado como um contador de década síncrono (CD4017) ou circuito divisor. Os 2 estágios atuam como um oscilador ou gerador de quadratura que produz sinais de saída individuais de 90 graus cada um em relação ao sinal de entrada.

Mesa da Verdade

Considere a tabela verdade do contador Johnson de 3 bits. A saída do flip-flop em andamento é conectada como a entrada do próximo flip-flop. O sinal de clock (CLK) é usado para saber as mudanças na saída. Ele contém 3 flip-flops, Q0, Q1, Q2 são as saídas dos flip-flops. O contador conta o estado dos ciclos em um ciclo fechado contínuo.

Estado	Q0	T1	2º trimestre
0	0	0	0
1	1	0	0
dois	1	1	0
3	1	1	1
4	0	1	1
5	0	0	1

A entrada D está imediatamente antes da transição positiva do relógio (CLK), denotada como Q0.

Quando ocorre a borda de subida CLK, a saída Q1 é o valor de Q0.

Quando não há pulso de clock (0), a saída do contador é 000.

Quando CLK = 1, a saída do contador é 100.

Quando CLK = 2, a saída do contador é 110.

Quando CLK = 3, a saída do contador é 111.

Quando CLK = 4, a saída do contador é 011.

“procedimento de teste de megger para cabo ”

Quando CLK = 5, a saída do contador é 001.

O MOD do contador johnson de 3 bits é 6. Portanto, há 6 números únicos de estados. O processo completo está no padrão de bits de sequência.

Código Johnson Counter Verilog

Se o número de bits ou flip-flops for ‘n’, então o johnson conta eventos 2n, estados ou ciclos.

O código verilog HDL do contador Johnson de 3 bits é mostrado abaixo,

/////// Verilog Code Johnson

módulo johnson_counter (out, reset, clk)

input clk, reset

saída [3: 0] de saída

reg [3: 0] q

sempre @ (clk posedge)

começar

if (reset)

q = 4’d0

outro

começar
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

fim

atribuir out = q

módulo final

//////Fim////

Contador Johnson de 4 bits

O contador johnson de 4 bits contém flip-flops 4 D e conta 8 ciclos. A saída invertida do último flip-flop é realimentada como entrada para o primeiro flip-flop.

Pela figura, ABCD são as saídas do flip-flop no padrão de 4 bits.
O valor de entrada de 'D' é a saída invertida do último flip-flop.
O 'CLK' é usado para contar os estados ou ciclos do contador, que está em malha fechada.
O pino de reinicialização é usado como uma chave liga / desliga.
Como os dados estarão girando em torno de um loop fechado contínuo, um contador também pode ser usado para detectar vários padrões ou valores dentro dos dados.
Por exemplo, quando há um pulso de clock, o padrão de saída dos flip-flops seria 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
Quando não há pulso de clock, a saída será 0000.

Diferença entre Ring Counter e Johnson Counter

A diferença entre o contador de anel e o contador johnson é que a saída do inversor do último flip-flop é conectada de volta como a entrada para o primeiro flip-flop.

No contador do anel, o número de pulsos de clock de entrada dados aos flip-flops são iguais ao número de estágios. Isso significa que o MOD do contador de anel de n bits é 'n'.

No contador de johnson, o número de pulsos de relógio de entrada é dividido por um fator de duas vezes igual ao número de estágios. Isso significa que o MOD do contador johnson de n bits é ‘2n’.

Vantagens / desvantagens do Johnson Counter

As vantagens e desvantagens incluem o seguinte.

Vantagens

As vantagens são

O contador johnson conta o número de estágios duas vezes igual ao número de pulsos do relógio dado ao sandálias de dedo .
Ele conta os eventos em um loop fechado contínuo dentro do circuito.
Ele pode ser projetado usando flip-flops D e JK
Ele pode ser usado como um circuito de autodecodificação.

Desvantagens

As desvantagens são

Não pode ser usado para contar o binário seqüência
Não utiliza todos os estágios iguais ao número de estágios no balcão.
Precisa de apenas metade do número de chinelos na metade do número de tempo sinais
É usado em qualquer sequência de tempo.

Formulários

O aplicações do contador johnson está

Os contadores Johnson são usados como divisores de frequência e reconhecedores de padrões.
É usado como uma década síncrona contador e circuito divisor
Ele pode ser usado para criar máquinas de estado finito complicadas no projeto lógico de hardware.
O contador johnson de 3 bits é usado como um gerador de onda quadrada trifásico para produzir um deslocamento de fase de 120 graus
A frequência do sinal do relógio é dividida variando seu feedback.

FAQs

1). Qual é a diferença entre o contador de anel e o contador de Johnson?

O MOD do contador de anel de n bits é 'n', enquanto o MOD do contador Johnson de n bits é '2n'.

2). O que é D flip-flop?

O D-FLIP FLOP também é chamado de flip-flop com clock ou flip-flop de atraso, que rastreia a entrada e torna as transições iguais à entrada D.

3). O que é um contador assíncrono?

Ele entra em um flip-flop e tem controle sobre as saídas, independentemente dos pulsos de clock de entrada aplicados.

4). Qual é o propósito de uma tabela verdade?

A tabela verdade contém várias linhas e colunas com variáveis lógicas e combinações para saber o funcionamento lógico do circuito. Ele fornece todos os valores possíveis na função lógica do circuito.

5). Qual é a forma completa do flip-flop D?

A forma completa do d-flip flop é Data-flip flop, que armazena o valor que está na linha de dados.

Portanto, isso é tudo sobre o funcionamento, circuito e mesa de verdade do contador Johnson. O objetivo do contador de Johnson é contar ou armazenar o número de eventos quando a saída invertida é fornecida como entrada para o primeiro flip-flop e também chamada de modificação. Aqui está uma pergunta para você, “O que é o contador Johnson de 8 bits?”.