디지털 전자 장치에서 johnson 카운터는 내부에서 발생한 이벤트 수를 저장, 처리 또는 계산하는 데 사용됩니다. 회로 . 여러 펄스를 계산하는 디지털 순차 논리 회로 중 하나입니다. 이들은 추가 클록 신호가있는 플립 플롭 그룹으로 설계되었습니다. 모든 디지털 로직 및 컴퓨팅에서 이들은 회로에서 발생하는 특정 이벤트 또는 펄스를 계산하는 데 사용되며 설계에 따라 특정 시퀀스 또는 임의 시퀀스를 따릅니다. 동기식과 같은 다양한 유형이 있습니다. 카운터 , 비동기 / 리플 카운터, 업 / 다운 카운터, 링 카운터, Johnson 카운터, Decade 카운터, Modulus 카운터, Cascaded 카운터

Johnson Counter는 무엇입니까?

정의: 수정 된 링이라고도합니다. 카운터 . 마지막 플립 플롭의 반전 된 출력이 첫 번째 플립 플롭의 입력에 연결되는 플립 플롭 그룹으로 설계되었습니다. 일반적으로 D 플립 플롭 또는 JK 플립 플롭을 사용하여 구현됩니다. 역 피드백 카운터 또는 트위스트 링 카운터라고도합니다. 이것은 일련의 비트 패턴을 따릅니다. 링 카운터와 비교할 때 플립 플롭 수의 절반 만 사용합니다. 따라서 n 개의 플립 플롭이 있으면 MOD는 2n이됩니다.

회로도

그만큼 존슨 카운터 회로도 'n'의 계단식 배열입니다. 플립 플롭 . 이러한 설계에서 진행중인 플립 플롭의 출력은 다음 플립 플롭의 입력으로 피드백됩니다. 예를 들어, 마지막 플립 플롭 'Q̅n'의 반전 된 출력은 시퀀스 비트 패턴에서 첫 번째 플립 플롭으로 피드백됩니다. 카운터 레지스터는 폐쇄 루프에서 사이클, 즉 회로 내에서 순환합니다.

역 회로

4 비트 Johnson 카운터를 고려하면 4 비트 Johnson 카운터라고하는 4D 플립 플롭이 포함되어 있습니다. 카운트를 초기화하거나 시작하고 재설정하기 위해 사전 설정 및 지우기 핀이 있습니다.

리셋 핀은 켜기 / 끄기 스위치 역할을합니다. 따라서 재설정 스위치를 클릭하여 플립 플롭을 활성화 할 수 있습니다.

CLK 핀은 플립 플롭 출력의 변화를 관찰하는 데 사용됩니다.

표준 2,3 및 4 단계 존슨 카운터는 다양한 피드백 연결을 통해 클록 신호의 주파수를 분할하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 3 단계 존슨 카운터는 3 상 및 120도 위상 편이 구형파 발생기로 사용할 수 있습니다. 5 단계 Johnson 카운터는 동기식 10 진 카운터 (CD4017) 또는 분배기 회로로 사용됩니다. 2 단계는 입력 신호와 관련하여 각각 90 도의 개별 출력 신호를 생성하는 직교 오실레이터 또는 생성기 역할을합니다.

진실 테이블

3 비트 Johnson 카운터의 진리표를 고려하십시오. 진행중인 플립 플롭의 출력은 다음 플립 플롭의 입력으로 연결됩니다. 클럭 신호 (CLK)는 출력의 변화를 알기 위해 사용됩니다. 여기에는 3 개의 플립 플롭이 포함되어 있습니다. Q0, Q1, Q2는 플립 플롭의 출력입니다. 카운터는 연속 폐쇄 루프에서 사이클 상태를 계산합니다.

상태	Q0	Q1	Q2
0	0	0	0
1	1	0	0
두	1	1	0
삼	1	1	1
4	0	1	1
5	0	0	1

입력 D는 Q0으로 표시되는 클럭의 상승 에지 (CLK) 직전입니다.

CLK 상승 에지가 발생하면 출력 Q1은 Q0의 값입니다.

클럭 펄스 (0)가 없으면 카운터의 출력은 000입니다.

CLK = 1 일 때 카운터의 출력은 100입니다.

CLK = 2 일 때 카운터의 출력은 110입니다.

CLK = 3 일 때 카운터의 출력은 111입니다.

CLK = 4 일 때 카운터의 출력은 011입니다.

“12vdc ~ 24vdc 변환기 회로도 ”

CLK = 5 일 때 카운터의 출력은 001입니다.

3 비트 존슨 카운터의 MOD는 6입니다. 따라서 6 개의 고유 한 상태 번호가 있습니다. 전체 프로세스는 시퀀스 비트 패턴에 있습니다.

Johnson Counter Verilog 코드

비트 또는 플립 플롭 수가 'n'이면 johnson 카운터는 2n 개의 이벤트 또는 상태 또는주기를 계산합니다.

3 비트 Johnson 카운터의 verilog HDL 코드는 다음과 같습니다.

/////// Verilog 코드 존슨

모듈 johnson_counter (out, reset, clk)

입력 clk, reset

출력 [3 : 0] 출력

reg [3 : 0] q

항상 @ (posedge clk)

시작하다

if (재설정)

q = 4’d0

그밖에

시작하다
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

q [0]<=(~q[3])
종료

종료

할당 out = q

endmodule

//////종료////

4 비트 Johnson 카운터

4 비트 존슨 카운터는 4 개의 D 플립 플롭을 포함하며 8 번의 사이클을 계산합니다. 마지막 플립 플롭의 반전 된 출력은 첫 번째 플립 플롭의 입력으로 피드백됩니다.

그림에서 ABCD는 4 비트 패턴의 플립 플롭 출력입니다.
'D'의 입력 값은 마지막 플립 플롭의 반전 된 출력입니다.
'CLK'는 폐쇄 루프에있는 카운터의 상태 또는주기를 계산하는 데 사용됩니다.
리셋 핀은 on / off 스위치로 사용됩니다.
데이터가 연속적인 폐쇄 루프를 중심으로 회전하므로 카운터를 사용하여 데이터 내의 다양한 패턴이나 값을 감지 할 수도 있습니다.
예를 들어 클럭 펄스가있을 때 플립 플롭의 출력 패턴은 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001이됩니다.
클럭 펄스가 없으면 출력은 0000입니다.

링 카운터와 존슨 카운터의 차이점

링 카운터와 존슨 카운터의 차이점은 마지막 플립 플롭의 인버터 출력이 첫 번째 플립 플롭의 입력으로 다시 연결된다는 것입니다.

인링 카운터에서 플립 플롭에 제공되는 입력 클록 펄스 수는 스테이지 수와 같습니다. 이는 n 비트 링 카운터의 MOD가 'n'임을 의미합니다.

johnson의 카운터에서 입력 클록 펄스의 수는 스테이지 수와 동일한 두 배의 계수로 나뉩니다. 이는 n-bit johnson 카운터의 MOD가 '2n'임을 의미합니다.

Johnson Counter의 장점 / 단점

장점과 단점은 다음과 같습니다.

장점

장점은

johnson 카운터는 장치에 주어진 클록 펄스 수와 동일한 두 단계의 단계 수를 계산합니다. 플립 플롭 .
회로 내에서 연속 폐쇄 루프의 이벤트를 계산합니다.
D 및 JK 플립 플롭을 사용하여 설계 할 수 있습니다.
자체 디코딩 회로로 사용할 수 있습니다.

단점

단점은

바이너리를 계산하는 데 사용할 수 없습니다. 순서
카운터의 스테이지 수만큼 모든 스테이지를 활용하지는 않습니다.
타이밍의 절반에 플립 플롭의 절반 만 필요합니다. 신호
모든 타이밍 시퀀스에서 사용됩니다.

응용

그만큼 존슨 카운터의 응용 아르

Johnson 카운터는 주파수 분할기 및 패턴 인식기로 사용됩니다.
동기식 10 년으로 사용됩니다. 카운터 및 분배기 회로
하드웨어 로직 설계에서 복잡한 유한 상태 머신을 생성하는 데 사용할 수 있습니다.
3 비트 존슨 카운터는 3 상 구형파 발생기로 사용되어 120도 위상 편이를 생성합니다.
클럭 신호의 주파수는 피드백을 변경하여 나뉩니다.

자주 묻는 질문

1). 링 카운터와 존슨 카운터의 차이점은 무엇입니까?

n 비트 링 카운터의 MOD는 'n'이고 n 비트 Johnson 카운터의 MOD는 '2n'입니다.

2). D 플립 플롭이란?

D-FLIP FLOP은 입력을 추적하고 전환을 입력 D와 동일하게 만드는 클럭 형 플립 플롭 또는 지연 플립 플롭이라고도합니다.

삼). 비동기 카운터 란 무엇입니까?

플립 플롭에 입력되며 적용된 입력 클록 펄스에 관계없이 출력을 제어합니다.

4). 진리표의 목적은 무엇입니까?

진리표에는 회로의 논리 기능을 알 수있는 논리 변수 및 조합이있는 여러 행과 열이 포함되어 있습니다. 회로의 논리적 기능에서 가능한 모든 값을 제공합니다.

5). D 플립 플롭의 전체 형태는 무엇입니까?

디 플립 플롭의 전체 형태는 데이터 라인에있는 값을 저장하는 데이터 플립 플롭입니다.

따라서 이것은 Johnson 카운터의 작동, 회로 및 진리표에 관한 것입니다. Johnson 카운터의 목적은 반전 된 출력이 첫 번째 플립 플롭에 입력으로 제공되고 수정이라고도 할 때 이벤트 수를 계산하거나 저장하는 것입니다. 여기에 '8 비트 존슨 카운터가 무엇입니까?'라는 질문이 있습니다.