约翰逊计数器

约翰逊法则例题及解答

【原创版】

目录

1.约翰逊法则简介

2.约翰逊法则例题

3.约翰逊法则例题解答

正文

1.约翰逊法则简介

约翰逊法则，又称约翰逊估计，是由英国统计学家尼尔·约翰逊（Nielsen Johnson）于 1949 年提出的一种用于估计概率的方法。它是一种非参数统计方法，用于估计一个未知总体的分布。约翰逊法则广泛应用于各种领域，如生物统计学、医学统计学、社会统计学等。

2.约翰逊法则例题

假设有一个袋子，里面有 5 个红球和 3 个绿球。现在从袋子中随机抽取一个球，求抽到红球的概率。

3.约翰逊法则例题解答

根据约翰逊法则，首先需要计算出抽到红球和绿球的次数，然后利用这些数据来估计概率。

步骤一：计算抽到红球的次数。假设抽了 n 次，其中抽到红球的次数为 x。

步骤二：计算抽到绿球的次数。由于袋子中共有 8 个球，其中 5 个是红球，3 个是绿球，所以抽到绿球的次数为 n - x。

步骤三：根据约翰逊法则，抽到红球的概率 P(x) 可以估计为：

P(x) = (x + 1) / (n + 2)

在这个例子中，假设抽了 3 次，其中抽到红球的次数为 2。代入公式，得到：

P(红球) = (2 + 1) / (3 + 2) = 3 / 5 = 0.6

因此，在这个例子中，抽到红球的概率估计为 0.6。

需要注意的是，约翰逊法则只能用于估计概率，并不能得到准确的概率。

约翰逊法则例题及解答

约翰逊法则（Johnson's Rule）是一种用来调度作业顺序的方法。它基于以下两个原则：1）最早开始时间（Earliest Start Time）尽可能早，以最早完成作业。2）最晚开始时间（Latest Start Time）尽可能晚，以最小化在后面作业上的影响。

下面是一个例题及解答，演示如何使用约翰逊法则调度作业顺序。

例题：

假设有4个作业A、B、C和D，每个作业的任务时间如下：A：3

B：6

C：2

D：5

解答：

1）计算每个作业的处理时间（Processing Time = 加工时间）：A：3

B：6

C：2

D：5

2）计算每个作业的最早开始时间（Earliest Start Time = EST）：A：0

B：0

C：0

D：0

3）计算每个作业的最晚开始时间（Latest Start Time = LST）：A：14（加工时间总和）

B：14

C：14

D：14

4）计算每个作业的提前完成时间（Slack Time）：

A：14 - 3 = 11

B：14 - 6 = 8

C：14 - 2 = 12

D：14 - 5 = 9

5）根据提前完成时间排序作业顺序：

先安排C（最早完成时间为2）

然后安排D（最早完成时间为6）

接着安排B（最早完成时间为12）

最后安排A（最早完成时间为14）

因此，按照约翰逊法则，作业顺序为：C、D、B、A。

请注意，这只是一个示例，实际应用中可以根据具体情况进行计算和调度。

琼斯计数器是一种用于测量车辆行驶距离的装置。其原理是通过一个装置将车轮的旋转转化为数字计数，从而实时记录车辆行驶的距离。该装置通常由一个装在车轮上的小齿轮和一个与之配合的计数器组成。当车轮旋转时，小齿轮会带动计数器进行计数，从而记录车辆行驶的里程。琼斯计数器的优点是精确度高、可靠性强，不受外界环境和条件的干扰。它可以帮助骑车者准确掌握自己的行驶距离，对于训练和比赛有很大的帮助。

约翰逊计数器原理

约翰逊计数器（Johnson counter）是一种常用的数字电路，用

于实现无限循环的计数功能。它由一组触发器和反馈网络组成，可以产生一个递增的二进制计数序列。

约翰逊计数器的原理如下：

1. 约翰逊计数器通过将输出位的状态作为输入信号来实现计数功能。它的输出位的状态是根据当前输入位的状态以及触发器的反馈路径来确定的。

2. 约翰逊计数器一般使用D触发器作为基本元件，每个D触

发器的输入信号来自于前一个触发器的输出信号。

3. 约翰逊计数器中，第一个触发器的输入信号为输入信号，最后一个触发器的输出信号作为反馈信号。

4. 当输入信号来到时，触发器根据输入信号的状态改变输出位的状态。同时，将输出位的状态作为输入信号提供给下一个触发器。

5. 当所有触发器的输出状态都改变一轮后，最后一个触发器的输出状态作为反馈信号，经过反馈网络返回到第一个触发器，从而完成循环计数。

约翰逊计数器可以实现不同的计数序列，比如二进制和自适应计数。它在数字电路中广泛应用于频率分频、频率合成、序列生成等场合。

讨论了用于高速串行收发系统接收端的时钟分频电路的设计。通过对扭环计数器工作原理的分析,提出了一种基于类扭环计数器的分频电路,该电路可以模式可选的实现奇数和偶数分频,并达到相应的占空比。所设计电路在SMIC 0.18um CMOS工艺下采用Cadence公司的Spectre进行了仿真,结果显示电路可对1.25GHz 时钟完成相应分频。1 引言目前，在高速串行数据传输系统中，传送的数据大多采用8B/10B 编码方案编码成自同步的数据流，因此在接收端为

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讨论了用于高速串行收发系统接收端的时钟分频电路的设计。通过对扭环计数器工作原理的分析,提出了一种基于类扭环计数器的分频电路,该电路可以模式可选的实现奇数和偶数分频,并达到相应的占空比。所设计电路在SMIC 0.18um CMOS工艺下采用Cadence公司的Spectre进行了仿真,结果显示电路可对1.25GHz时钟完成相应分频。

1 引言

目前，在高速串行数据传输系统中，传送的数据大多采用8B/10B 编码方案编码成自同步的数据流，因此在接收端为了进行8B/10B 解码，需要对数据进行1:8/1:10 的串并转换；在高速收发系统中，为在特定工艺下实现更高的传输速率，通常采用半速率结构，这样可以有效降低芯片上的时钟频率，从而使电路能够以较低的功耗和简单的结构适应高速数据流的处理。因此为了完成对串行输入数据的1:8/1:10 解复用，首先需要提供占空比和抖动性能满足相应要求的4 分频或5 分频时钟。本文即讨论了在高速收发系统的接收端如何设计模式可选的4 分频和5 分频电路，所设计电路不仅实现了对参考时钟的4 或5 分频，同时实现了分频后时钟的不同占空比。

使用VHDL 进行分频器设计

作者：ChongyangLee

摘要

使用VHDL 进行分频器设计

作者：ChongyangLee

本文使用实例描述了在FPGA/CPLD 上使用VHDL 进行分频器设计，包括偶数分频、非50%占空比和50%占空比的奇数分频、半整数

（N+0.5）分频、小数分频、分数分频以及积分分频。所有实现均可

通过Synplify Pro 或FPGA 生产厂商的综合器进行综合，形成可使

用的电路，并在ModelSim 上进行验证。

目录

概述 (1)

计数器 (1)

普通计数器 (1)

约翰逊计数器 (3)

分频器 (4)

偶数分频器 (4)

奇数分频器 (6)

半整数分频器 (9)

小数分频器 (11)

分数分频器 (15)

积分分频器 (18)

概述

分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA 的设计中也是使用效率非常高的基本设计。基于FPGA 实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA 芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA 提供的PLL （Phase Locked Loop），Xilinx 提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如VHDL、Verilog HDL 等。使用锁相环电路有许多优点，如可以实现倍频；相位偏移；占空比可调等。但FPGA 提供的锁相环个数极为有限，不能满足使用要求。因此使用硬件描述语言实现分频电路经常使用在数字电路设计中，消耗不

多的逻辑单元就可以实现对时钟的操作，具有成本低、可编程等优点。

计数器

计数器是实现分频电路的基础，计数器有普通计数器和约翰逊计数器两

跑马灯实验说明书

一、实验目的

1.熟悉NE555定时器，计数器CD4017的逻辑特性。

2.熟悉NE555构成多谐振荡器原理。

3.掌握简单电子电路的安装、焊接、调试技术。

二、实验要求

1.知道NE555、CD4017的管脚排列顺序。

2.利用NE555构成多谐振荡器。

3.知道电阻的主要参数及其标注方法。（见实验指导书116页）。

4. 知道电容器的主要作用。（见实验指导书122页）。

5. 了解有关焊接的知识。

三、实验器材

电路板1块。

电容：1μF （1个）。

集成芯片：NE555（1个）、CD4017（1个）。

电阻：22KΏ、550KΏ（可调）、330Ώ各一个

二极管：IN4148（8个）、发光二极管（6个）。

秒表（自行提供）

电池：5V

四、电路的安装

1.检查集成芯片NE555，CD4017的安装位置有无错误.

2.检查电解电容的极性有无错误；

3. 检查二极管IN4148及发光二极管的安装方向有无错误；

4. 检查各个电阻的安装是否有误。

5. 检查有无虚焊。

五、电路的调试

1. 电路焊接好后，先将电路板正负端接到直流电压5V及地线处，观察发光二极管是否变亮。

2. 适当改变电位器阻值，观察其对CD4017循环周期（发功二极管依次循环一周）的影响。

3. 利用秒表记录CD4017一个合适循环周期的时间。（分别测量电阻最大时、最小时、合适时的周期）

六、实验报告要求

1. 写出实验目的、要求。

2. 注明说用元器件

3. 画出实验电路图。

4. 根据实验操作过程，自己拟写实验步骤。

5. 根据公式计算出多谐振荡器的频率。与记录的循环周期有何联系。

4017芯片引脚功能

、用一个CD4017制成的彩灯电路

1.用一个CD4017制作的彩灯电路如图1 所示。

2.电路工作原理

CD4017输出高电平的顺序分别是③、②、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨脚，故③、②、④、⑦、⑩、①脚的高电平使6串彩灯向右顺序发光，⑤、⑥、③脚的高电平使6串彩灯由中心向两边散开发光。各种发光方式可按自己的需要进行具体的组合，若要改变彩灯的闪光速度，可改变电容C1的大小。

二、用三个CD4O17彩灯电路图

CD4017的级连，如图2所示。

2．CD4017级连后可以顺序输出24个高电平，同上理可组合出各种不同的发光方式，见图3，可使6串彩灯向右流水发光，再向左流水发光，中心向两边散开后再向中心靠拢发光，1、3、5、2、4、6串间隔发光等等

CD4017 结构原理

作者：佚名文章来源：/点击数：6113 更新时间：2008-4-6

CMOS集成电路CD4017C采用标准的双列直插式脚塑封，它的引脚排列如图1所示。CC4017 是国标型号，它与国外同类产品CD4017 在逻辑功能、引出端和电参数等方面完全相同，可以直接互换。其引脚功能如1：

①脚(Y5)，第5输出端；

②脚(Y1)，第1输出端；

③脚(Y0)，第0输出端，电路清零时，该端为高电平；

④脚(Y2)，第2输出端；

⑤脚(Y6)．第6输出端；

⑥脚(y7)，第7输出端；

⑦脚(Y3)，第3输出端；

⑧脚(vss)．电源负端；

⑨脚(Y8)，第8输出端；

⑩脚(Y4)．第4输出端；

脚(Y9)．第9输出端；

脚(Qco)，级联进位输出端，每输入10 个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。

琼斯计数器原理-回复

琼斯计数器（Jones Counter）是一种用于测量车辆流量的设备，广泛应用于交通管理、城市规划和交通研究领域。本文将详细介绍琼斯计数器的原理，并逐步解释其工作原理。

第一步：简介

琼斯计数器是由英国工程师亨利·琼斯（Henry Arthur Jones）于1930年首次提出的一种交通统计仪器。它基于车辆通过传感器的原理来测量车辆流量，并将数据存储起来以供分析和研究使用。

第二步：传感器类型

琼斯计数器主要包括两个主要部分：传感器和记录设备。传感器必须能够准确地检测车辆通过的事件，并将该信息传递给记录设备。常见的传感器类型包括电线圈传感器、红外线传感器和声波传感器。

电线圈传感器是最常见的一种传感器，它安装在道路表面下方，通过感应车辆金属部分的变化来检测车辆的通过。红外线传感器则使用红外线光束来检测车辆通过，当车辆经过时，传感器会检测到红外线光束的阻断，并记录下来。声波传感器则利用超声波检测车辆通过时产生的声音波动。

第三步：数据记录

一旦传感器检测到车辆通过的事件，数据会被记录设备存储下来。传统上，

记录设备是一种机械设备，使用机械齿轮和计数器来记录通过的车辆数量。然而，现代琼斯计数器通常采用电子记录设备，将车辆通过的数据以数字形式存储。这种电子记录设备通常具有更高的准确性和更大的存储容量。

第四步：数据处理

一旦车辆通过的数据被记录下来，它们可以被进一步处理和分析。这些数据通常包括车辆数量、通过时间、车辆速度和车辆分类等信息。通过对这些数据进行分析，可以得出有关交通流量、拥堵情况和道路使用状况等方面的信息。

霍尔计数器的工作原理

霍尔计数器是一种用于计算磁场变化的传感器。它基于霍尔效应，利用电场和磁场之间的相互作用来实现计数功能。

当磁场通过霍尔计数器时，它会产生一个垂直于磁场和电场方向的电势差。这个电势差与磁场的强度成正比，并且具有一个特定的极性。

通过测量电势差的大小和极性，霍尔计数器可以确定磁场的强度和方向。它可以用于测量磁场的频率、速度和位置等参数。

霍尔计数器通常由霍尔元件、前置放大器和计数器三部分组成。霍尔元件是实现电势差产生的关键部分，前置放大器用于放大电势差信号，而计数器则用于记录磁场变化的次数。