Contador Johnson de n bits en lógica digital – Part 1

Requisito previo: contadores 

El contador Johnson, también conocido como contador progresivo, es un ejemplo de contador síncrono. En el contador Johnson, la salida complementada del último flip flop está conectada a la entrada del primer flip flop y para implementar el contador Johnson de n bits necesitamos n flip-flop. Es uno de los tipos más importantes de contador de registro de desplazamiento. Está formado por la retroalimentación de la salida a su propia entrada. El contador Johnson es un anillo con una inversión. Otro nombre del contador Johnson es: contador progresivo, contador de anillo torcido, contador móvil, contador móvil y contador de cola de interruptor. 

Número total de estados usados ​​y no usados ​​en el contador Johnson de n bits: 
número de estados usados=2n 
número de estados no usados=2 ⁿ – 2*n 
 

Ejemplo: 
Si n=4 
Contador Johnson de 4 bits 

Inicialmente, suponga que todos los flip-flops están reiniciados. 

Mesa de la verdad: 

donde, 
CP es pulso de reloj y 
Q1, Q2, Q3, Q4 son los estados. 

Pregunta: Determine el número total de estados usados ​​y no usados ​​en el contador Johnson de 4 bits. 

Respuesta: Número total de estados usados= 2*n 
= 2*4 
= 8 
Número total de estados no usados= 2 ⁿ – 2*n 
= 2 ⁴ -2*4 
= 8 
Todo tiene algunas ventajas y desventajas. 
Ventajas del contador Johnson: 
 

• El contador de Johnson tiene el mismo número de flip flop, pero puede contar el doble de estados que el contador de anillo.
• Se puede implementar usando flip flop D y JK.
• El contador de anillos de Johnson se utiliza para contar los datos en un bucle continuo.
• El contador Johnson es un circuito de autodescodificación.

Desventajas del contador Johnson: 
 

• El contador de Johnson no cuenta en una secuencia binaria.
• En el contador de Johnson, más estados permanecen sin utilizar que el número de estados que se utilizan.
• El número de flip flops necesarios es la mitad del número de señales de temporización.
• Se puede construir para cualquier número de secuencias de tiempo.

Aplicaciones del contador Johnson: 
 

• El contador Johnson se utiliza como contador de décadas síncrono o circuito divisor.
• Se utiliza en el diseño de lógica de hardware para crear una máquina de estados finitos complicada. ej: diseño de ASIC y FPGA.
• El contador Johnson de 3 etapas se utiliza como un generador de onda cuadrada de 3 fases que produce un cambio de fase de 1200.
• Se utiliza para dividir la frecuencia de la señal del reloj variando su retroalimentación.