Pré-requisito - contadores 

O contador de Johnson, também conhecido como contador de rastejamento, é um exemplo de contador síncrono. No contador Johnson, a saída complementada do último flip-flop é conectada à entrada do primeiro flip-flop e, para implementar o contador Johnson de n bits, precisamos de n flip-flop. É um dos tipos mais importantes de contador de registro de deslocamento. É formado pelo feedback da saída para sua própria entrada. O contador de Johnson é um anel com uma inversão. Outro nome de contador de Johnson são: contador de rastejamento, contador de anel torcido, contador móvel, contador móvel e contador final de comutação. 

Número total de estados usados ​​e não usados ​​no contador Johnson de n bits: 
número de estados usados ​​= 2n 
número de estados não usados ​​= 2 ⁿ - 2 * n 
 

Exemplo: 
Se n = 4 
contador Johnson de 4 bits 

Inicialmente, suponha que todos os flip-flops sejam redefinidos. 

Mesa da verdade: 

onde, 
CP é o pulso de clock e 
Q1, Q2, Q3, Q4 são os estados. 

Pergunta: Determine o número total de estados usados ​​e não usados ​​no contador Johnson de 4 bits. 

Resposta: Número total de estados usados ​​= 2 * n 
= 2 * 4 
= 8 
Número total de estados não usados ​​= 2 ⁿ - 2 * n 
= 2 ⁴ -2 * 4 
= 8 
Tudo tem algumas vantagens e desvantagens. 
Vantagens do contador Johnson: 
 

• O contador de Johnson tem o mesmo número de flip-flop, mas pode contar duas vezes o número de estados que o contador de anel pode contar.
• Ele pode ser implementado usando flip-flop D e JK.
• O contador de anéis Johnson é usado para contar os dados em um loop contínuo.
• O contador Johnson é um circuito autodecodificador.

Desvantagens do contador Johnson: 
 

• O contador de Johnson não conta em uma seqüência binária.
• Em Johnson, mais número de estados permanecem sem uso do que o número de estados que estão sendo usados.
• O número de flip-flops necessários é metade do número de sinais de temporização.
• Ele pode ser construído para qualquer número de sequência de tempo.

Aplicações do contador Johnson: 
 

• O contador Johnson é usado como um contador de décadas síncrono ou circuito divisor.
• É usado no projeto lógico de hardware para criar máquinas de estados finitos complicadas. ex: design ASIC e FPGA.
• O contador Johnson de 3 estágios é usado como um gerador de onda quadrada trifásico que produz 1200 mudanças de fase.
• É usado para dividir a frequência do sinal do clock variando seu feedback.

Aprenda todos os conceitos do GATE CS com aulas gratuitas ao vivo em nosso canal do youtube.