Johnsonův kód

Johnsonův kód  je druh binárního číselného systému , ve kterém se dva sousední kódy liší pouze jednou binární číslicí.

Historie

V roce 1953 Robert Royce Johnson vyvinul řadu různých čítačů založených na proměnném počtu stavů posuvného registru s jednoduchou zpětnou vazbou a požádal o patent [1] . Počítadlo běžící v Johnsonově kódu je ze všech nejjednodušší.

Principy tvorby Johnsonova kódu

4bitový Johnson kód
N bitů
čtyři 3 2 jeden
0 0 0 0 0
jeden 0 0 0 jeden
2 0 0 jeden jeden
3 0 jeden jeden jeden
čtyři jeden jeden jeden jeden
5 jeden jeden jeden 0
6 jeden jeden 0 0
7 jeden 0 0 0
0 0 0 0 0
jeden 0 0 0 jeden
  1. Vytvoření Johnsonova kódu se provádí posunem z pravé číslice na levou a vložený další bit číslice je roven logické 1, dokud nebudou ve všech číslicích logické jedničky. Poté se ve stejném pořadí (od strany zprava na stranu levých číslic) posouvají logické nuly, dokud ve všech číslicích nezůstanou pouze logické nuly.
  2. Johnsonův kód je nadbytečný kód, to znamená, že pro počet bitů větší než 2 v Johnsonově kódu je pro zakódování určitého počtu stavů zapotřebí více bitů než v pozičním binárním kódu .
  3. Johnsonův kód je kód proti rušení. To znamená, že každá následující kombinace se liší od předchozí o hodnotu pouze jednoho bitu nebo Hammingova vzdálenost mezi sousedními kombinacemi kódů je rovna 1. V obvodech čítačů tato vlastnost eliminuje současné přepínání mnoha prvků, což je typické pro binární čítače při některých přechodech. Spínání mnoha klopných obvodů současně vytváří velké proudové impulsy v obvodech napájení obvodů, které mohou způsobit selhání logických obvodů.
  4. Johnsonův kód je cyklický kód. To znamená, že poslední kombinace se od první liší také hodnotou pouze jednoho bitu.

Počítadlo v Johnsonově kódu

Obrázek ukazuje schéma binárního 4bitového čítače pracujícího v kódu Johnson. Změny stavu bitů tohoto čítače odpovídají změnám uvedeným v tabulce. Po přivedení impulzu na řádek „Reset“ se všechny číslice počítadla nastaví do stavu logické 0, zatímco logická 1 bude přítomna na vstupu D prvního spouštěče D, protože tento vstup přijímá signál. z inverzního výstupu čtvrté spouště. Na náběžné hraně hodinového impulsu "Count" bude první spouštění nastaveno do stavu logické 1, která je přenášena na D-vstup druhého spouštěče. Další hodinový impuls přenese toto spouštění do stavu logické 1 atd. Po aplikaci 4 hodinových impulsů přejdou všechny spouštěče do stavu logické 1 a na vstupu 1. spouště se nastaví logická 0, poté spouštěče bude postupně nabývat stavu logické 0, dokud všechny spouštěče nebudou nastaveny na stav logické nuly, počáteční počáteční stav.

Poznámky

  1. ↑ Robert Royce Johnson , „Electronic Counter“ Archivováno 19. prosince 2021 na Wayback Machine , US Patent No. 3030581 podané v roce 1953.

Viz také