ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة حالات عداد جونسون

أربعة قلابات موصولة كعداد جونسون تعطي 8 حالات فريدة، أي ضعف عدد المراحل. أدخل عدد المراحل لتحصل على هذا الرقم وعلى عدد حالات العداد الحلقي البسيط، وحتى 53 مرحلة على عدد حالات العداد الثنائي للمقارنة. مجاني في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

المراحل: 4

تحصل على

الحالات الفريدة: 8
حالات عداد الحلقة: 4
المقياس: 8
حالات العداد الثنائي: 16

عداد جونسون، ويُسمّى أيضًا عداد الحلقة الملتوية أو عداد موبيوس، هو دائرة تسلسلية على نمط سجل الإزاحة تُغذّى فيها المرحلة الأولى من المخرج المعكوس لآخر قلاب. بخلاف عداد ثنائي حر يمكنه زيارة 2 مرفوعة إلى n من الرموز بـ n قلابات، أو عداد حلقة بسيط يدور فقط عبر n أنماط one-hot، تجتاز طوبولوجيا جونسون منهجيًا بالضبط 2n حالة مميزة قبل التكرار. يحتاج مصممو الدوائر الرقمية والطلاب ومبرمجو FPGA إلى رقم 2n فورًا عند تحديد المعامل أو اختيار مفكك الشفرة أو مقارنة أنماط العدادات في ورقة البيانات. تقبل هذه الحاسبة عدد مراحل القلابات وتعيد عدد الحالات الفريدة بصيغة الكتاب المدرسي، مع عدد حالات الحلقة البسيطة للمقارنة، وحجم العداد الثنائي لنفس عدد المراحل عندما يكون دقيقًا.

ما عداد جونسون الملتوي ولماذا يملك 2n حالة

ابدأ بـ n قلابات D موصولة كسجل إزاحة: عند كل حافة ساعة ينتقل البت في المرحلة i إلى المرحلة i زائد واحد. في عداد الحلقة البسيط يعود المخرج غير المعكوس للمرحلة الأخيرة إلى مدخل الأولى، فينتج واحد (أو صفر) دائر دورة طولها n—التسلسل الكلاسيكي one-hot أو one-cold. يلتوي عداد جونسون هذه التغذية الراجعة: مكمّل المرحلة الأخيرة يقود الأولى.

يضاعف ذلك المسار عبر مخطط الحالات. من إعادة ضبط إلى الصفر تمر الآلة عبر n أنماط صاعدة تملأ الآحاد من طرف، ثم n أنماط هابطة تمسحها، في مدار مغلق طوله 2n دون رموز وسيطة غير صالحة عند البدء من بذرة قانونية. كل رمز قانوني كتلة متجاورة من آحاد يتبعها أصفار أو أصفار يتبعها آحاد عند النظر كإزاحة دائرية للسلسلة الملتوية—يوجد بالضبط 2n من تلك السلاسل لعرض n.

لذلك يكون عدد الحالات الفريدة لعداد جونسون دائمًا ضعف عدد المراحل، مستقلًا عن تردد الساعة أو عقدة التقنية. يستخدم المصممون معامل 2n لساعات divide-by-2n ومولّدات عقود أو متعددة الأطوار مع n يساوي خمسة (عشر حالات) ومتحكمات تسلسل منخفضة كلفة المنطق تفك الشفرة بعدد قليل من بوابات ذات مدخلين بدل شجرة فك ثنائية كاملة.

أين يفيد عدد الحالات في التطبيق العملي

تطلب ملاحظات المحاضرات وكتيبات المختبر عدد الحالات الفريدة لعداد جونسون بأربع أو خمس بتات؛ ويحتاج المعلمون إلى مرجع حتمي يجيب دائمًا 2n بدل خلط أرقام الحلقة وجونسون والثنائي. تستدعي مولّدات الامتحانات وإضافات LMS نقطة parse صغيرة لتصحيح الإجابات الحرة دون محاكيات دوائر. يرسم مهندسو FPGA وASIC معاملات—ثمانية، عشرة، اثنا عشر، ستة عشر—قبل الالتزام بـ LUT أو خلايا قياسية، وحاسبة بحقل واحد أسرع من منصة اختبار HDL لفحص نظرية العد فقط.

تستفيد مواقع المحتوى التي تتصدر لحاسبة حالات عداد جونسون أو الحالات الفريدة لعداد الحلقة الملتوية من ودجت مجاني مباشر تتطابق رياضياته بايتًا ببايت مع مسار الأتمتة المدفوع. التحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.

حالات الاستخدام

فحوصات الصف والمختبر

يُدخل الطلاب عدد مراحل القلابات n ويتحققون من أن عداد جونسون الملتوي يملك بالضبط 2n حالة فريدة قبل المقارنة بعدادات الحلقة (n) والثنائي (2^n).

تصحيح تلقائي للامتحانات وLMS

صحّح أسئلة المنطق الرقمي حول معامل عداد جونسون بمرجع حتمي 2n بدل محاكاة كاملة للقلابات.

تقدير FPGA وتصميم التسلسل

اختر n بحيث يطابق 2n نسبة القسمة أو عدد خطوات متعددة الأطوار المطلوبة قبل كتابة HDL لسلسلة الإزاحة ومفكك الشفرة.

الأسئلة الشائعة

كم حالة فريدة لدى عداد جونسون؟

عداد جونسون (حلقة ملتوية) بـ n مراحل قلاب يملك بالضبط 2n حالة فريدة.

بم يختلف عداد جونسون عن عداد الحلقة؟

عداد الحلقة البسيط يعيد تغذية المرحلة الأخيرة بلا عكس ويملك n حالات فريدة. عداد جونسون يعكس تلك التغذية ويملك 2n حالة فريدة.

كم قلابًا أحتاج لعداد جونسون يقسم على 10؟

خمسة. عداد جونسون من 5 مراحل يمر بعشر حالات قبل أن يتكرر، وهو الترتيب العشري الشائع في العدادات العشرية ومولدات الموجات متعددة الأطوار.

ما التسلسل الذي يمر به عداد جونسون؟

بعد التصفير يمتلئ بالآحاد من أحد طرفيه، مرحلة واحدة مع كل نبضة ساعة، ثم يفرغها بالطريقة نفسها. فينتج n نمطًا صاعدًا وn نمطًا هابطًا، وكل رمز صالح هو كتلة من الآحاد بجوار كتلة من الأصفار.

لماذا يسهل فك ترميز عداد جونسون؟

لأن حالاته تتبع هذا النمط البسيط من الكتل، فيمكن تمييز كل حالة ببضع بوابات ذات مدخلين بدل شجرة كاملة لفك الترميز الثنائي. وهذا يبقي كلفة المنطق منخفضة في متحكمات التسلسل ومقسمات الساعة على 2n.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"stages":4}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "stages": 4
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "stages": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"stages":4}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"stages":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/johnson-counter", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "stages": 4
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.johnson_counter",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

يشترك ودجت المتصفح وواجهة API في وحدة نقية واحدة حتى لا تختلف فحوصات الواجبات عن سكربتات الإنتاج.

عقد الإدخال وحقول الاستجابة وقواعد التحقق

مثال: stages يساوي أربعة يعطي ثماني حالات جونسون فريدة وأربعًا حلقية وست عشرة ثنائية. مثال: stages يساوي خمسة يعطي عشر حالات فريدة—ترتيب جونسون العقدي الشائع في عدادات العقود ومولّدات الموجات متعددة الأطوار. أرسل جسم JSON بحقل إلزامي واحد: stages، عدد صحيح موجب n من واحد إلى عشرة آلاف. تُقبل السلاسل الرقمية؛ والبدائل n وflip_flops وflipflops وstages_n وff وcount تشير إلى نفس المعامل ليبقى عملا SDK ونماذج الودجت مرنة. غياب stages والقيم غير المنتهية وغير الصحيحة والصفر والسالب وما فوق السقف يفشل بـ invalid_input ولا يُفوتر. عند النجاح يعيد الجسم stages ويُبلغ unique_states كضعف stages وring_counter_states كـ stages للمقارنة غير الملتوية وmodulus مساويًا لـ unique_states ليقترب خطاب مقسّم التردد حقلًا واحدًا. تؤكد سلسلة formula أن unique_states يساوي ضعف stages للعرض بجانب الرقم. عندما لا يتجاوز stages ثلاثة وخمسين يُعاد أيضًا binary_counter_states كـ 2 مرفوعة إلى stages لمقارنة سعة جونسون الخطية مع الثنائية الأسية بأعداد IEEE صحيحة؛ لـ n أكبر يُحذف حقل المقارنة بدل التقريب أو null وفق قاعدة المنصة بأن المخرجات الاختيارية تختفي بدل حمل null.

أين تثبت واجهة API لحالات عداد جونسون قيمتها

ولأن التنفيذ parse نقي من المستوى A، يكلف كل استدعاء ناجح السعر الأساسي المنشور $0.002 دون رموز نموذج ودون شبكة صادرة. أبقِ stages صغيرًا وصحيحًا وثبّت unique_states في الاختبارات لتحصل على إجابات قابلة للتكرار للواجبات وجداول أوراق البيانات وعمال الحافة دون بناء محاكي منطق تسلسلي خاص.

أسئلة تقنية

ما المدخل الذي تتطلبه الحاسبة؟

عدد صحيح موجب stages من 1 إلى 10000 (بدائل: n، flip_flops، flipflops، stages_n، ff، count). غير الصحيحة والصفر والسالب والقيم الناقصة تعيد invalid_input.

لماذا يغيب binary_counter_states أحيانًا؟

يُدرج فقط عندما stages ≤ 53 حتى يكون 2^stages عددًا صحيحًا آمنًا ودقيقًا. لـ n أكبر يُحذف الحقل الاختياري بدل التقريب أو null.

كم تكلفة حاسبة حالات عداد جونسون؟

أداة المتصفح مجانية. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ الإدخال غير الصالح لا يُفوتر.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا