Apa itu Penghitung Johnson: Diagram Sirkuit, Tabel Kebenaran & Aplikasinya

Dalam elektronik digital, penghitung johnson digunakan untuk menyimpan atau memproses atau menghitung jumlah peristiwa yang terjadi dalam sirkuit . Ini adalah salah satu rangkaian logika sekuensial digital yang menghitung beberapa pulsa. Ini dirancang dengan sekelompok sandal jepit dengan sinyal jam tambahan. Dalam setiap logika dan komputasi digital, ini digunakan untuk menghitung peristiwa atau pulsa spesifik yang terjadi di rangkaian dan juga mengikuti urutan tertentu atau urutan acak apa pun berdasarkan desain. Ada berbagai jenis, seperti Synchronous counter , Penghitung Asynchronous / Ripple, Penghitung Atas / Bawah, Penghitung cincin, Penghitung Johnson, Penghitung dekade, Penghitung modulus, Penghitung bertingkat

Apa itu Johnson Counter?

Definisi: Itu juga dikenal sebagai cincin yang dimodifikasi melawan . Ini dirancang dengan sekelompok sandal jepit, di mana keluaran terbalik dari flip-flop terakhir dihubungkan ke masukan dari flip-flop pertama. Umumnya dilakukan dengan menggunakan sandal jepit D atau sandal jepit JK. Ia juga dikenal sebagai penghitung umpan balik terbalik atau penghitung cincin terpuntir. Ini mengikuti urutan pola bit. Jika dibandingkan dengan ring counter, ia hanya menggunakan setengah dari jumlah sandal jepit. Jadi MODnya akan menjadi 2n, jika ada n sandal jepit.

Diagram Sirkuit

Itu diagram rangkaian pencacah johnson adalah susunan bertingkat dari 'n' sandal jepit . Dalam desain seperti itu, output dari flip-flop yang dilanjutkan diumpankan kembali sebagai input ke flip-flop berikutnya. Misalnya, keluaran terbalik dari flip-flop terakhir 'Q̅n' diumpankan kembali ke flip-flop pertama dalam pola bit urutan. Penghitung mendaftarkan siklus dalam loop tertutup yaitu bersirkulasi di dalam sirkuit.

sirkuit balik

Pertimbangkan penghitung Johnson 4-bit, ini berisi sandal jepit 4 D, yang disebut penghitung Johnson 4-bit. Ini memiliki pin preset dan jelas untuk menginisialisasi atau memulai dan mengatur ulang terhitung.

Pin reset berfungsi sebagai sakelar on / off. Jadi, sandal jepit dapat diaktifkan dengan mengklik tombol Reset.

Pin CLK digunakan untuk mengamati perubahan output dari sandal jepit.

Penghitung johnson tingkat standar 2,3 dan 4 digunakan untuk membagi frekuensi sinyal clock dengan bantuan berbagai koneksi umpan balik. Misalnya, pencacah johnson 3-tahap dapat digunakan sebagai generator gelombang persegi pergeseran fase 3-fase dan 120 derajat. Penghitung Johnson 5-tahap digunakan sebagai penghitung dekade sinkron (CD4017) atau rangkaian pembagi. 2-tahap bertindak sebagai osilator atau generator kuadratur yang menghasilkan sinyal keluaran individu masing-masing 90 derajat mengenai sinyal masukan.

Meja kebenaran

Pertimbangkan tabel kebenaran dari penghitung Johnson 3-bit. Output dari flip-flop selanjutnya dihubungkan sebagai input dari flip-flop berikutnya. Sinyal clock (CLK) digunakan untuk mengetahui perubahan output. Ini berisi 3 sandal jepit, Q0, Q1, Q2 adalah keluaran dari sandal jepit. Penghitung menghitung status siklus dalam loop tertutup kontinu.

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

Ketika tepi naik CLK terjadi, output Q1 adalah nilai Q0.

Ketika tidak ada pulsa clock (0), output dari penghitung adalah 000.

Ketika CLK = 1, output dari penghitung adalah 100.

Ketika CLK = 2, output dari penghitung adalah 110.

Ketika CLK = 3, output dari penghitung adalah 111.

Ketika CLK = 4, output dari penghitung adalah 011.

Ketika CLK = 5, output dari penghitung adalah 001.

MOD dari pencacah johnson 3-bit adalah 6. Oleh karena itu, ada 6 jumlah status yang unik. Proses lengkapnya ada di pola bit sequence.

Kode Johnson Counter Verilog

Jika jumlah bit atau flip-flop adalah 'n', maka penghitung johnson menghitung 2n peristiwa atau status atau siklus.

Kode HDL Verilog dari penghitung Johnson 3-bit ditunjukkan di bawah ini,

/////// Verilog Code Johnson

module johnson_counter (keluar, reset, clk)

masukan clk, reset

keluaran [3: 0] keluar

reg [3: 0] q

selalu @ (posedge cl)

mulai

jika (reset)

q = 4’d0

lain

mulai
q [3]<=q[2]

q [2]<=q[1]

q [1]<=q[0]

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

akhir

menetapkan = q

endmodule

//////Akhir////

Penghitung Johnson 4-bit

Penghitung johnson 4-bit berisi sandal jepit 4 D dan menghitung 8 jumlah siklus. Output terbalik dari flip-flop terakhir diumpankan kembali sebagai input ke flip-flop pertama.

• Dari gambar tersebut, ABCD adalah keluaran dari flip-flop dalam pola 4-bit.
• Nilai masukan 'D' adalah keluaran terbalik dari flip-flop terakhir.
• 'CLK' digunakan untuk menghitung status atau siklus penghitung, yang berada dalam loop tertutup.
• Pin reset digunakan sebagai sakelar on / off.
• Karena data akan berputar di sekitar loop tertutup terus menerus, penghitung juga dapat digunakan untuk mendeteksi berbagai pola atau nilai di dalam data.
• Misalnya, ketika ada pulsa clock, pola keluaran dari sandal jepit adalah 1000, 1100, 1110, 1111, 0111, 0011, 0001
• Jika tidak ada pulsa clock, outputnya adalah 0000.

Perbedaan Antara Ring Counter dan Johnson Counter

Perbedaan antara ring counter dan johnson counter adalah, keluaran inverter dari flip-flop terakhir disambungkan kembali sebagai masukan ke flip-flop pertama.

Penghitung cincin, jumlah pulsa jam input yang diberikan ke sandal jepit sama dengan jumlah tahapan. Itu berarti MOD penghitung cincin n-bit adalah 'n'.

Dalam penghitung johnson, jumlah pulsa jam input dibagi dengan faktor dua kali sama dengan jumlah tahapan. Itu berarti MOD dari penghitung johnson n-bit adalah '2n'.

Keuntungan / Kerugian dari Johnson Counter

Keuntungan dan kerugiannya adalah sebagai berikut.

Keuntungan

Keuntungannya adalah

• Penghitung johnson menghitung jumlah tahapan dua kali sama dengan jumlah pulsa clock yang diberikan ke sandal jepit .
• Ini menghitung peristiwa dalam loop tertutup terus menerus di dalam sirkuit.
• Ini dapat dirancang dengan menggunakan sandal jepit D dan JK
• Ini dapat digunakan sebagai sirkuit self-decoding.

Kekurangan

Kerugiannya adalah

• Ini tidak dapat digunakan untuk menghitung biner urutan
• Itu tidak menggunakan semua tahapan yang sama dengan jumlah tahapan di meja.
• Yang dibutuhkan hanya setengah jumlah sandal jepit di setengah dari jumlah waktu sinyal
• Ini digunakan dalam urutan waktu apa pun.

Aplikasi

Itu aplikasi penghitung johnson adalah

• Penghitung Johnson digunakan sebagai pembagi frekuensi dan pengenal pola.
• Ini digunakan sebagai dekade sinkron melawan dan sirkuit pembagi
• Ini dapat digunakan untuk membuat mesin keadaan hingga yang rumit dalam desain logika perangkat keras.
• Penghitung johnson 3-bit digunakan sebagai generator gelombang persegi 3 fase untuk menghasilkan pergeseran fase 120 derajat
• Frekuensi sinyal clock dibagi dengan memvariasikan umpan baliknya.

FAQ

1). Apa perbedaan antara penghitung cincin dan penghitung Johnson?

MOD dari pencacah cincin n-bit adalah 'n' sedangkan MOD dari pencacah n-bit Johnson adalah '2n'.

2). Apa itu D flip flop?

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

3). Apa itu penghitung asinkron?

Ini input pada flip-flop dan memiliki kontrol atas output terlepas dari pulsa clock input yang diterapkan.

4). Apa tujuan tabel kebenaran?

Tabel kebenaran berisi beberapa baris dan kolom dengan variabel logis dan kombinasi untuk mengetahui fungsi logis dari rangkaian. Ini memberikan semua nilai yang mungkin dalam fungsi logis dari rangkaian.

5). Apa bentuk penuh D flip flop?

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

Jadi ini semua tentang meja kerja, sirkuit dan kebenaran dari penghitung Johnson. Tujuan dari penghitung Johnson adalah untuk menghitung atau menyimpan jumlah kejadian ketika output terbalik diberikan sebagai input ke flip-flop pertama dan juga disebut sebagai modifikasi. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, “Apa itu Penghitung 8-bit Johnson?”.