JOHNSONŮV KÓD

Charakteristika

Johnsonův kód, taktéž Libaw-Craig kód, patří do skupiny bezpečných kódů, tedy zajišťuje jednoznačnost informace tím, že při přechodu z jednoho stavu do druhého mění stav informace pouze v jednom bitu (podobně jako Grayův kód). Redundance kódu R = 1,7, což umožňuje určitou detekci chyb i omezenou funkci samoopravné funkce.

Použití

Praktické využití kódu spadá do oblasti technologií, kde je potřeba zajistit jednoznačnost informace.

Nevýhody

Nevýhodou kódu je vyšší náročnost na počet bitů (stop) a způsob dekódování v PLC při převodu například do dvojkové soustavy.

Vyjádření Johnsonova kódu

Johnsonův kód využívá princip posuvného registru, kdy je vytvořena maska posloupnosti bitů v jedné stopě, která se postupně s každou pozicí v následující stopě posouvá, podobně, jako u kódu 1 z N. Rozdíl je v tom, že kód 1 z N využívá pouze jeden bit, kdežto Johnsonův kód využívá příčně masku několika bitů a tím je možno snížit počet nutných stop pro vyjádření stavu.

Absolutní snímač s Johnsonovým kódem

Kódování za pomocí Johnsonova kódu a jeho využití pro snímače polohy s uplatněním v technologii je možné, resp. únosné z hlediska vyhodnocení, pro případy, kdy nastává několik málo stavů. V aplikacích se nemusí vždy jednat o použití kotouče podle obrázku 1a nebo obrázku 1b (pro rotační pohyby) nebo pravítka podle obrázku 2 (pro lineární pohyby) ale polohy mohou být detekovány různými snímači (mechanickými, indukčními, optickými). Johnsonův kód, využívá pro zobrazení hodnot 0-9 reprezentaci pomocí souvislé masky 5 bitů v jedné stopě s postupným posunutím v dalších stopách.

Obrázek 1a, 1b
Kotouč binárního kódování v Johnsonově kódu

Obrázek 2
Binární kód pro Johnsonův kód (hodnoty 0-9)

Snímač se zjednodušeně skládá z pevné a pohyblivé části. Podle konstrukce snímače, např. rotační snímač, může být nosič kódových stop pohyblivý a snímače stop (na obrázcích vyznačeny oranžovými body) jsou pevné. Při otáčení kotouče jedním nebo druhým směrem se mění stavy stop, které jsou zaznamenávány snímači jednotlivých stop.

V elektrické podobě odpovídá průběh stavových signálů na jednotlivých stopách (bitech) stavu aktivace konkrétního snímače stopy, viz obrázek 3. Je-li kódování kotouče i pravítka logicky shodné, je shodný i průběh stavových signálů.

Obrázek 3
Průběh elektrických signálů jednotlivých stop

Aplikace

Aplikace s Johnosovým kódem je možno nalézt u posuvných i rotačních částí zařízení, kdy clona postupně zakrývá/odkrývá optické nebo aktivuje/deaktivuje indukční snímače nebo vačka mechanicky vyvolává stisk mechanických snímačů.