什么是约翰逊计数器 约翰逊计数器是什么？

1、约翰逊计数器的定义

约翰逊计数器Johnson counter是一种与常规二进制计数器不同的计数器，其输出信号序列的最大值比传统二进制计数器要大得多。它由约翰逊于1961年首次提出，具有周期性、对称性、反向性和位逆序等特点。

约翰逊计数器是一种环形移位寄存器，其输出序列的状态可以用二进制码，格雷码和约翰逊码来表示。其中约翰逊码是一种特殊的编码形式，由于其编码方式的独特性和在数字电路中的广泛应用而备受关注。

2、约翰逊计数器的工作原理

约翰逊计数器由若干个触发器和逻辑门电路组成，通常采用D触发器。当触发器的控制端输入的电平发生变化时，触发器的输出将会改变，从而改变整个计数器的状态。

在约翰逊计数器的运作过程中，若干个D触发器中的状态会被顺序地改变，形成一个特定的输出序列，以达到计数的目的。约翰逊计数器的输出序列可以用逻辑运算和状态图来表示和分析。

3、约翰逊计数器的应用

由于约翰逊计数器具有高计数能力和编码特性，其在数字电路中的应用非常广泛。例如，约翰逊计数器常被用于频率分频电路、脉冲计数器、码型转换器和序列发生器等领域中。

此外，约翰逊计数器还可以被用来设计多位逻辑运算器、乘法器和除法器等数字电路。由于其编码方式的独特性，约翰逊计数器也在物理难度较大的加密算法中得到了应用。

4、约翰逊计数器的特点

约翰逊计数器具有周期性、对称性、反向性和位逆序等特点。在周期内，约翰逊计数器的输出序列会重复出现，在序列中的每一个元素与序列中的每一个其他元素都有关联。

通过对约翰逊计数器的编码方式和输出序列的特点进行分析，可以发现其在相较于传统二进制计数器上有更加复杂的计数能力和编码方式，因而在数字电路和信息技术领域中得到了广泛应用。