Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un circuito que se usa para contar el número de veces que ocurre un evento se llama contador. En sentido digital, estos circuitos se componen de dispositivos biestables llamados flip-flops dispuestos de una manera particular. Una cadena de este tipo puede considerarse un registro de desplazamiento , por lo que los contadores pueden considerarse una aplicación de los registros de desplazamiento . Se prefieren los flip-flops de tipo D o JK al diseñar los circuitos contadores. En la Figura 1 se muestra uno de estos contadores diseñados con cadena D flip-flop y se llama contador Johnson .
El esquema muestra una disposición en cascada de n flip-flops en los que la salida del flip-flop anterior se alimenta como entrada al siguiente flip-flop inmediato. Sin embargo, cabe señalar que la salida del complemento del último flip-flop Q̅ n se retroalimenta al primer flip-flop de la cadena. Esta disposición da como resultado un bucle cerrado debido al cual los bits dentro del contador circulan continuamente dentro de él. Además, se ve que el esquema que se muestra en la figura comprende n flip-flops por lo que se denomina contador Johnson de n bits. Además, el contador tiene pines preestablecidos (P) y claros (C) destinados a inicializar y restablecer el contador, respectivamente.
En este instante, vale la pena mencionar que el circuito del contador de Johnson se diferencia del de un contador de anillo solo en un factor. Es decir, en el contador Johnson, la salida de complemento del último flip-flop se utiliza como retroalimentación mientras que en el contador de anillo, es el no complementario (coloque el enlace del artículo en el contador de anillo aquí), debido a que contador Johnson también se llama contador de anillo retorcido. Esta diferencia hace que los contadores de Johnson tengan una secuencia de estados diferente en comparación con los contadores de anillo. Sin embargo, el modo de movimiento de datos sigue siendo el mismo, es decir, incluso aquí, los bits dentro del contador se desplazan en su posición en una posición de bit para cada pulso de reloj, similar al caso del contador de anillo.
La Tabla I muestra el movimiento de bits dentro de un contador Johnson de 3 bits desde su estado inicial 000. De la tabla, es evidente que el mismo patrón de datos se repite después de 6 ciclos de reloj. Esto significa que, en general, el contador Johnson de n bits tiene 2n estados distintos después de los cuales se repite el ciclo. Como resultado, podemos considerar que el contador Johnson de n bits es de naturaleza MOD 2n. Las formas de onda relacionadas con el contador Johnson de 3 bits se muestran en la Figura 2.
Ahora, recuerde que el contador de anillo de n bits de longitud tiene solo n estados distintos, mientras que el contador de Johnson de la misma longitud tiene el doble de su número. Por lo tanto, podemos decir que los contadores de Johnson son mucho mejores en comparación con los contadores de anillo cuando la cuestión es de uso estatal.
Aplicaciones de Johnson Counter
Estos circuitos se utilizan ampliamente como divisores de frecuencia y reconocedores de patrones.
