SPLIT_AD_INTO_AQ¶

SPLIT_AD_INTO_AQ

Einleitung¶

Der Funktionsbaustein SPLIT_AD_INTO_AQ zerlegt einen eingehenden AD-Adapter (DWORD) in 16 einzelne AQ-Adapter (QUARTER). Er dient als Schnittstelle, um einen breiten Datenwert (32 Bit) in seine 2-Bit-Quarter-Bestandteile aufzuteilen und diese an separate Ausgabe-Adapter weiterzuleiten. Der Baustein ist als Composite-FB realisiert und nutzt intern einen SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS-Baustein sowie 16 Flip-Flops (E_D_FF_ANY) zur synchronen Weitergabe.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Der FB besitzt keine eigenständigen Ereignis-Eingänge. Das Ereignis wird über die Adapter-Schnittstelle IN.E1 empfangen und intern weiterverarbeitet.

Ereignis-Ausgänge¶

Der FB besitzt keine eigenständigen Ereignis-Ausgänge. Die Ereignisausgabe erfolgt über die AQ-Adapter-Plugs (jeweils über QUARTER_BYTE_xx.E1).

Daten-Eingänge¶

Der FB besitzt keine eigenständigen Daten-Eingänge. Die Daten werden über die Adapter-Schnittstelle IN.D1 bereitgestellt.

Daten-Ausgänge¶

Der FB besitzt keine eigenständigen Daten-Ausgänge. Die aufgeteilten Daten werden über die AQ-Adapter-Plugs (jeweils über QUARTER_BYTE_xx.D1) ausgegeben.

Adapter¶

Name	Typ	Richtung	Beschreibung
`IN`	`adapter::types::unidirectional::AD`	Socket (Eingang)	DWORD-Eingangsadapter (32 Bit). Über `E1` und `D1` werden Ereignis und Daten empfangen.
`QUARTER_BYTE_00` bis `QUARTER_BYTE_15`	`adapter::types::unidirectional::AQ`	Plug (Ausgang)	16 Ausgangsadapter, die jeweils ein Quarter (2 Bit) des ursprünglichen DWORDs bereitstellen. Jeder Adapter besitzt einen Ereignisausgang `E1` und einen Datenausgang `D1`.

Funktionsweise¶

Der Baustein arbeitet rein intern auf Basis eines Composite-Netzwerks. Sobald über den IN-Adapter ein Ereignis (E1) eintrifft, wird dieses an den internen Baustein SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS weitergeleitet. Dieser zerlegt den angelegten DWORD-Wert (IN.D1) in 16 separate Quarter-Bytes (jeweils 2 Bit).

Nach Abschluss der Zerteilung signalisiert SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS.CNF einen Taktimpuls, der gleichzeitig an alle 16 Flip-Flops (E_D_FF_ANY_00 bis E_D_FF_ANY_15) geschickt wird. Die Flip-Flops übernehmen sodann die jeweiligen Quarter-Daten an ihrem Dateneingang (von SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS.QUARTER_BYTE_xx) und geben diese an ihrem Ausgang Q aus. Gleichzeitig feuern sie ein Ereignis an ihrem Ausgangsanschluss EO, welches an den entsprechenden AQ-Adapter-Plug (QUARTER_BYTE_xx.E1) weitergeleitet wird. Dadurch wird der ausgegebene Datenwert (Q) über den Adapter-Datenpfad (D1) zum Zielbaustein transportiert.

Die Verarbeitung erfolgt streng synchron: alle 16 Quarter-Werte werden im selben Takt aktualisiert.

Technische Besonderheiten¶

Composite-Architektur: Der FB nutzt andere Bausteine (SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS und E_D_FF_ANY) zur Realisierung der Zerlegung und Synchronisation.
Keine eigenständigen Ein-/Ausgänge: Die gesamte Kommunikation erfolgt ausschließlich über Adapter. Dies ermöglicht eine saubere Kapselung und Wiederverwendung in adapterbasierten Architekturen.
Synchronisation: Alle 16 AQ-Ausgänge werden durch einen gemeinsamen Takt (vom SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS.CNF) gleichzeitig aktualisiert. Somit ist gewährleistet, dass die aufgeteilten Daten konsistent zum gleichen Zeitpunkt anliegen.
Skalierbarkeit: Der FB ist auf 16 Quarter (entsprechend 32 Bit) ausgelegt. Eine Anpassung auf andere Bitbreiten wäre durch Änderung der internen Struktur möglich.

Zustandsübersicht¶

Als Composite-FB besitzt SPLIT_AD_INTO_AQ keinen eigenen Zustandsautomaten. Die interne Datenverarbeitung ist bestimmt durch: - Warten auf Ereignis: Im Leerlauf wird kein internes Ereignis erzeugt. - Verarbeitung: Beim Eintreffen von IN.E1 werden Split und Aktualisierung der Flip-Flops durchgeführt. - Ausgabe: Unmittelbar nach dem Takt liegen alle AQ-Ausgänge an.

Anwendungsszenarien¶

Datenaufteilung in Steuerungssystemen: Wenn ein Sensor oder ein Kommunikationsmodul ein 32-Bit-Datenwort (z.B. Encoder-Position, Messwert) liefert, das auf 16 separate 2-Bit-Signale (z.B. Helligkeitssensoren, Schaltzustände) aufgeteilt werden muss.
Adapter-basierte Kommunikation: Einsatz in der 4diac-IDE, wenn Adapter nach IEC 61499 genutzt werden, um Daten zwischen verschiedenen Komponenten zu verteilen.
Parallelverarbeitung von Teilinformationen: Zerlegung eines DWORDs für nachgelagerte Bausteine, die jeweils nur 2 Bit des Originals benötigen.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

Baustein	Beschreibung	Unterschied zu `SPLIT_AD_INTO_AQ`
`SPLIT_DWORD_INTO_QUARTERS`	Zerlegt einen DWORD in 16 Quarter-Werte und gibt diese als direkte Datenausgänge aus.	`SPLIT_AD_INTO_AQ` kapselt diese Zerlegung zusätzlich in Adapter-Schnittstellen und fügt eine Flip-Flop-Synchronisation hinzu.
`SPLIT_INT_INTO_BITS`	Teilt ein Integer in einzelne Bits auf.	Arbeitet auf Bit-Ebene und nicht auf 2-Bit-Quarters; Ausgabe erfolgt typischerweise als boolesche Werte.
Manuelle Aufteilung mit `MUX` oder `DEMUX`	Könnte verwendet werden, um eine Datenaufteilung ohne Adapter zu realisieren.	`SPLIT_AD_INTO_AQ` ist speziell für die Adapter-Kommunikation optimiert und bietet eine gebündelte, synchronisierte Lösung.

Fazit¶

SPLIT_AD_INTO_AQ ist ein nützlicher Baustein zur Aufteilung eines DWORDs (AD-Adapter) in 16 2-Bit-Quarter-Adapter (AQ). Seine composite Architektur mit interner Synchronisation sorgt für eine konsistente Datenweitergabe und erleichtert die modulare, adapterbasierte Programmierung in der 4diac-IDE. Besonders geeignet ist er für Anwendungen, die eine parallele Verarbeitung von Teilinformationen erfordern, ohne dass die Details der Aufteilung im übergeordneten Netzwerk sichtbar werden müssen.