用来计算一个事件发生次数的电路叫做计数器。在数字意义上,这些电路由双稳定器件组成,称为触发器,以特定的方式排列。这样的一个链可以看作是一个移位寄存器,因此可以将计数器视为移位寄存器的应用.D或JK型人字拖在设计计数器电路时优先考虑。一个这样的计数器设计使用D触发器链如图1所示,并被调用约翰逊计数器.
原理图显示了n个触发器的级联排列,其中前一个触发器的输出作为下一个触发器的输入。但是需要注意的是,最后一个触发器Q̅的补充输出n是反馈给第一个吗触发器在链。这种安排导致了一个闭合的循环,由于计数器中的位不断地在其中循环。此外,图中所示的原理图由n个触发器组成,因此被称为n位约翰逊计数器。此外,计数器有预设(P)和清除(C)引脚,分别用于初始化和重置计数器。
此时,值得一提的是,约翰逊计数器的电路不同于a环形计数器只有一个因素。也就是说,在Johnson计数器中,上次触发器的补码输出是作为反馈的,而在环形计数器中,是非补码输出(请将本文链接放在环形计数器上),因此约翰逊计数器也叫扭环计数器。这种差异导致Johnson计数器与环计数器的状态序列不同。然而,数据移动的模式保持不变,即即使在这里,计数器内的位在他们的位置上每一个时钟脉冲移位一位位置,类似于在环形计数器的情况下。
表I显示了3位Johnson计数器从初始状态000开始的位的移动。从表中可以明显看出,相同的数据模式在6个时钟周期后重复。这意味着,一般来说,n位的约翰逊计数器有2n种不同的状态,之后循环重复。因此,我们可以认为n位约翰逊计数器本质上是MOD 2n。有关波形与3-bit约翰逊计数器如图2所示。
现在,回想一下环形计数器只有n个不同的状态,而约翰逊计数器相同长度的被认为是其数量的两倍。因此,我们可以说,当问题是状态使用时,约翰逊计数器比环计数器要好得多。
约翰逊柜台的应用
这些电路被广泛用作分频器和模式识别器。