戒指柜台(约翰逊戒指计数器)

环计数器是使用移位寄存器构造的顺序逻辑电路。根据时钟脉冲在计数器中重新加入相同的数据。

环形计数器有两种类型

1)普通环形计数器

2)约翰逊柜台

4位环形计数器

环形计数器是触发器的级联,其中最后一个触发器的输出连接到第一个触发器的输入。在环计数器中,如果任何一级的输出为1,则其提醒值为0。环计数器在整个电路中传输相同的输出。

这意味着如果第一个触发器的输出是1,那么它将被转移到它的下一个阶段,即第2个触发器。通过将输出转移到下一阶段,第一个触发器的输出变为0。这一过程持续到环计数器的所有阶段。如果我们在环形计数器中使用n次触发器,那么“1”将在每n个时钟周期中循环。

环形计数器的电路图如下所示。

4位环形计数器

本文采用D触发器设计了环形计数器。这是一个Mod 4环计数器有4 D触发器串联连接。将时钟信号应用于每个触发器的时钟输入,同时将RESET脉冲应用于所有触发器的CLR输入。

环形计数器的操作

最初,所有环计数器的触发器都通过施加CLEAR信号复位到0。在施加时钟脉冲之前,我们对触发器施加预置脉冲,将值' 1 '赋给环计数器电路。对于每个时钟信号,数据在环形计数器的所有4个触发器级之间循环。

这种4阶环计数器称为Mod 4环计数器或4位环计数器。为了在环计数器中正确地循环数据,我们必须用所需的值加载计数器,如所有0或所有1。

在环形计数器中循环数据

在环形计数器中循环数据

我们知道环计数器类似于串联连接的移位寄存器的计数器。以上图表示出了触发器的四个阶段作为串行寄存器中的平行,数据输入D0,D1,D2和D3。

环形计数器中的数据循环如下所述。通过传递复位信号,最初触发器处于复位状态。当预设施加到环形计数器时,电路的输入变为1。

该输入连接到该系列中的第一个触发器,使触发器QA设置为1,其余触发器的所有其他输出将是低的。

If we make the data input of the flip flop ‘A’ to low, this gives us the data pulse as 0 1 0. Then for the second clock signal, the output of first flip flop will again change and then the output of ‘B’ will become high. This means the data pulse 0 0 1 occurs.

这样,当第一个触发器的时钟信号和输入发生变化时,另一个触发器的输出也发生变化。由于串联的最后一个触发器的输出连接到第一个触发器的输入,该数据序列在环形计数器中旋转或循环。

戒指柜台的真理表

4位环计数器的真值表解释如下。

戒指柜台的真理表

当清除输入CLR = 0时,然后将所有触发器设置为1.当清除输入CLR = 1时,环形计数器启动其操作。对于一个时钟信号,计数器启动其操作。在下一个时钟信号上,计数器再次重置为0000.环计数器有4个序列:0001,0010,0100,1000,000。

环形计数器时序图

时间图1

环形计数器的时序图将解释时钟信号改变计数器的每个阶段的输出,使得CLK信号将帮助数据从一个触发器传送到另一个触发器。由于4位环计数器(4个阶段或4个拖翅拖)在一个时钟信号内循环预设数字,因此每个触发器的输出频率是主时钟频率的¼。

环计数器状态图

状态图

4位环形计数器的状态图如上图所示。它表示预设数字的位置(在这种情况下预设数字为1)正在将其从LSB的位置转换为一个时钟信号。

好处

  • 可以使用D和JK触发器实现。它是一个自我解码电路。

缺点

  • 仅使用15个州中的四个。

约翰逊计数器

约翰逊计数器是环计数器的改进。在此中,最后一级触发器的反向输出连接到第一触发器的输入端。如果我们用n个触发器来设计约翰逊计数器,它被称为2n位约翰逊计数器或Mod 2n约翰逊计数器。

这是Johnson计数器的优点,即它只需要一半的触控拖鞋,以设计相同的MOD。

4位环计数器和Johnson计数器的主要区别是,在环计数器中,我们将最后一个触发器的输出直接连接到第一个触发器的输入。但是在约翰逊计数器中,我们将最后一级的反向输出连接到第一级的输入。

约翰逊计数器也被称为扭曲的环形计数器,具有反馈。在Johnson Counter中,第一触发器的输入与上一触发器的反相输出连接。

约翰逊计数器或开关轨迹环计数器的设计,以这样的方式,它克服了环计数器的限制。主要是减少了设计电路所需的触发器数量。

约翰逊戒指柜台决赛

与环计数器类似,Johnson计数器中的时钟信号同时连接到每个触发器的时钟输入。

约翰逊计数器的操作

Johnson柜台设计的D触发器设计如下所示。它有四个阶段即,四个触发器连接串联或级联。最初Zero / Null被馈送到Johnson计数器并在应用时钟信号上,输出将改变为“1000”,“1100”,“1110”,“1111”,“0111”,“0011”,“0001”,“1111”,“0001”,“。0000“在序列中,序列将重复下一个时钟信号。

约翰逊计数器通过传递4个0和4个1产生一个特殊的图案,因此它通过从上到下的计数产生一个特殊的图案。

Johnson柜台的真理表

4位环计数器的真值表解释如下。

约翰逊柜台真相表

状态图表示数据如何从一个触发器转移到每个时钟脉冲的另一个触发器。通过改变反馈连接,将johnson响铃计数器用作分频器。因此,它们也可以用作分频器电路。

约翰逊柜台时序图

时间图2

约翰逊计数器的时序图将解释时钟信号改变计数器每一级的输出,因此CLK信号将帮助数据从一个触发器循环到另一个触发器。

约翰逊状态图

当CLR = 0时,所有触发器的输出和输入都预设为0(清除),除了最右边FF的数据输入设为1。

当CLR = 1时,Johnson计数器开始运行。在每个时钟边缘上,最后一个触发器(1)的输出向左移到第三个触发器。由于第一个触发器连接到串行输入即1,因此第三个触发器的输入为1。

在下一个循环中,QA = 0所以0以旋转形式旋转下半周期。约翰逊计数器有8个序列:0001,0011,0111,111,1110,1100,000和0000。

约翰逊计数器的优点是,它比环形计数器有更多的输出。

约翰逊柜台的缺点是,只有15个州只有8个州。

环形计数器的应用

  • 环计数器用于对连续循环中的数据进行计数。
  • 它们还用于通过将和或逻辑门连接到环形计数器电路,检测一组信息中的各种数字值或各种模式。
  • 分频电路采用2级、3级和4级环形计数器,分别作为除2电路、除3电路和除4电路。
  • 3级JOHNSON计数器用作3相方波发生器,可产生1200相移。
  • 5级约翰逊计数器电路通常用作同步十进位(BCD)计数器,也可用作分频电路。
  • 2级约翰逊计数器也被称为“正交振荡器”,它用于产生4级单独的输出,与900相不一致。该正交发生器用于产生四相同步信号。

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