Contador de anillos y contador Johnson – Desarrollo y funcionamiento

Desarrollo y trabajo del contador de anillos y del contador Johnson

¿Qué es el contador de anillos y el contador de Johnson?

En nuestro anterior comunicado, ya mencionamos varios tipos de contadores digitales, en particular, para el contador de anillosun tipo de contador por el que la salida del flip-flop final se conecta como entrada al flip-flop primario se denomina Contador de anillos. La entrada se desplaza entre los flip-flops en forma de arco y por eso se llama contador en anillo.

Un contador en anillo es un contador síncrono. El contador síncrono tiene una señal de reloj típica que acciona todos los Flip-flops al mismo tiempo. El contador en anillo está formado por D-flops conectados en cascada, con la salida del último Flip-flop conectada a la entrada del primer Flip-flop. Cada Flip-flop constituye una etapa.

¿Distinción entre contador de anillos y contador de Johnson?

Contador de anillos:

Este contador se desarrolla modificando un registro de desplazamiento. La salida real del último flip-flop se retroalimenta con la entrada de información del flip-flop primario, produciendo así una secuencia de pulsos. Por ejemplo, en un registro de desplazamiento de un flip-flop D, la salida Q del flip-flop final se conecta al registro D del flip-flop primario. Estos contadores se utilizan en el sistema digital para generar impulsos de gestión.

Contador Johnson

El contador Johnson es el inverso del contador de anillos. En otras palabras, las sugerencias del último flip-flop se alimentan inversamente a la entrada de información del flip-flop primario. Por ejemplo, en un registro de desplazamiento de flip-flop D, la salida ~Q del flip-flop final se introduce en la entrada D del flip-flop primario. Se pueden utilizar como contadores de división por n con la misma eficacia que los contadores de división por n.

Tipos de contadores de anillos

Hay dos formas de contador de anillos.

  • Un contador de anillos típico
  • Contador Johnson

Típico contador de anillos

Un contador en anillo típico de 4 bits se fabrica a partir de flops D-flip o JK-flip conectados en cascada, con la salida no comentada de la última etapa conectada como entrada a la etapa primaria. El contador anular tiene Mod = n ‘n’ es el rango de bits. Significa que el contador de anillo de 4 bits tiene 4 estados.

Contador de Realidad del Anillo

Piensa en la QA, QB, QC, QD porque los 4 bits del contador de anillos. La tabla de realidad del contador de anillos de 4 bits se indica a continuación.

En el contador en anillo, el «1» lógico fluye por todos los niveles del contador. En cada estado, fluye un poco hacia la precisión. Cuando llega a la etapa 4, vuelve a la etapa 1 del contador.

Funcionamiento del contador de anillos

El estado del contador de anillos debe establecerse antes de la operación. Como el contador de anillos circula 1 por todos los niveles, y no hay más entradas externas que la señal de reloj. Así que tenemos que establecer su estado en el estado preliminar 1000 manualmente. Tenemos que activar el flip-flop de nivel primario y borrar el resto de niveles para adquirir el estado 1000. A continuación se presenta el esquema del contador de anillos:

esquema del contador de anillos

En primer lugar, tenemos que establecer el estado preliminar 1000 mediante la preconfiguración de la entrada.

Cada vez que el flanco del reloj primario llegue al contador, las salidas de cada fase pasarán a la siguiente fase, que es la siguiente. Y la salida del final pasará a la fase primaria haciendo el estado 0100.

En el siguiente ciclo de reloj, cada fase sustituirá su estado en función de su entrada. Por lo tanto, el «1» se desplazará probablemente a la tercera fase haciendo el estado 0010. En otro ciclo de reloj, el «1» llegará a la fase final, haciendo el 0001.

Ahora, en el siguiente ciclo de reloj, el «1» de la fase final (flip-flop) volverá a pasar a la fase primaria haciendo que el estado preliminar sea 1000. Y vuelve a partir del estado primario repitiéndose para contemplar la señal del reloj. Así es como la información contenida en el contador del anillo circula dentro del anillo.

El contador en anillo divide la frecuencia de la señal de reloj por «n». n es el tamaño de los bits del contador en anillo. Por tanto, el contador de anillos puede utilizarse como divisor de frecuencia.

Ventajas / Desventajas del contador de anillos

Beneficios

  • No quiere un decodificador (es decir, es un circuito autodecodificador)
  • Se puede realizar mediante flip-flops y flip-flops.

Desventajas

  • En el contador de anillos, sólo se utilizan 4 de los 15 estados.

¿Qué es el contador Johnson?

el «contador Johnson» o «contador de anillo trenzado» es un tipo de contador de anillo síncrono por el que la salida complementada del flip-flop se conecta con la entrada del flip-flop primario. El contador Johnson se puede hacer con «D-flip flops» o «JK-flip flops» en configuración en cascada.

El Mod del contador Johnson es «2n», n es el tamaño de los bits del contador. Mod es el mayor rango de estados que puede obtener un contador.

Counter Johnson Counter Reality

Piensa en un contador Johnson de 4 bits con QA, QB, QC, QD porque la salida del contador de 4 niveles. La tabla de realidad del contador Johnson de 4 bits se indica a continuación;

tabla de verdad del contador Johnson de 4 bits

Dibujo esquemático del contador Johnson

El esquema del contador de 4 bits de Johnson consta de 4 flops D-flip o 4 flops JK-flip. Estos flip-flops se conectan entre sí en cascada. La salida de cada flip-flop se conecta con la entrada del siguiente flip-flop. La salida complementada del flip-flop final se conecta con la entrada del flip-flop primario. La misma entrada de reloj se conecta a todos los flip-flops. Hay un claro «enter» para restablecer el estado a los 0000 por defecto. A continuación se muestra el dibujo esquemático del contador Johnson.

Dibujo esquemático del contador Johnson

Trabajo en el mostrador de Johnson

El estado por defecto del contador Johnson es 0000, por lo que antes de poner en marcha el reloj de entrada tenemos que borrar el contador utilizando clear enter.

Cada vez que un flanco de reloj llegue al contador, la salida de cada flip-flop pasará a la siguiente fase (flip-flop), pero la salida invertida del último flip-flop pasará a la fase primaria, con lo que el estado será 1000.

En el siguiente ciclo de reloj, se apilará otro «1» desde el aspecto izquierdo porque la salida invertida del último flip-flop probablemente se desplazará a la fase primaria.

En el siguiente ciclo de reloj, se añadirá otro «1» desde la izquierda hasta que el estado se convierta en 1111.

Ahora que la salida del flip-flop final es «1», el siguiente ciclo de reloj conmutará el inverso del flip-flop final que es «0» al flip-flop primario. Puede provocar el apilamiento del «0» del aspecto izquierdo. Este apilamiento del «0» primario hará que el estado 1111 sea 0111.

Los siguientes ciclos de reloj se apilarán en 0 desde la izquierda haciendo los estados 0011, 0001 y 0000 con cada ciclo de reloj. Al final, alcanza su estado por defecto y vuelve a empezar desde el principio.

Ventajas/desventajas del contador Johnson

Beneficios

  • Salidas adicionales, en comparación con el contador de anillos.
  • Tiene una variedad de flip flop idéntica, pero puede contar con el doble de estados que el contador de anillos.
  • Se basa en la información en un bucle constante
  • Sólo quieres la mitad de la variedad de chanclas en comparación con el contador de anillos habitual para una MOD similar

Desventajas

  • Sólo 8 de los 15 estados están en uso.
  • No depende de una secuencia binaria.

Funciones del contador Ring & Johnson

El contador Johnson divide la frecuencia de una señal de reloj por «2n». n es la dimensión en bits del contador. El contador Johnson utiliza una variedad mucho menor de flip-flops examinados para un contador de anillo típico.

el contador Johnson de 2 etapas, también llamado oscilador de cuadratura, produce 4 salidas con un desfase de 90 grados y puede accionar simplemente un motor paso a paso de 2 fases.

el contador Johnson de 3 etapas se utiliza como generador de ondas cuadradas trifásicas con un desfase parcial de 120 grados entre ellas.

el contador Johnson de 5 fases se utiliza como contador de décadas o divisor de décadas.

Las diferentes funciones de los contadores Johnson y Ring se encuentran

  • Contadores de frecuencia
  • Como contadores de objetos
  • En los circuitos lógicos de conversión de conocimiento paralelo a serie
  • Convertidores analógicos a digitales.
  • Relojes digitales
  • Generador digital de ondas triangulares.
  • Producción de tensión en escalera
  • Circuitos divisores de frecuencia de los indicadores de reloj. (El lugar donde la frecuencia Enter se divide por 2)
  • Circuito contador sincrónico o divisor de décadas
  • Temporizadores y medición de la carga. (Circuitos de temporizadores, lavadoras, Reloj despertador y muchos otros)
  • Como un generador de ondas cuadradas de 3 partes que produce un desplazamiento de 1200 partes (contador Johnson trifásico)

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