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Uebung_004a2_3_AX: Toggle Flip-Flop mit IE mit BUTTON_SINGLE_CLICK mit E_MERGE_3

Uebung_004a2_3_AX_network

Einleitung

Diese Übung realisiert ein Toggle Flip-Flop (T-FF), das über zwei separate Taster (Eingänge I1 und I2) gesteuert wird. Die Taster werden als BUTTON_SINGLE_CLICK konfiguriert, d.h. jeder Tastendruck erzeugt genau ein Ereignis. Die Ereignisse beider Taster werden über einen E_MERGE_3 Baustein zusammengeführt und an den Takteingang (CLK) des T-FF weitergeleitet. Der Ausgang Q des T-FF schaltet einen digitalen Ausgang (Q1). Das Schaltverhalten: Jeder Tastendruck (egal von welchem Taster) toggelt den Ausgangszustand.

Die Übung demonstriert die Kombination von Hardware-Eingangsbausteinen mit Ereignisverarbeitung und einem Adapter-basierten Flip-Flop.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Im Netzwerk werden folgende Funktionsbausteine eingesetzt:

  • DigitalOutput_Q1 – Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA
    • Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q1
    • Aufgabe: Stellt den digitalen Ausgang Q1 bereit. Der Ausgangswert wird über den Adaptereingang OUT gesetzt.
  • DigitalInput_CLK_I1 – Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
    • Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I1, InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
    • Aufgabe: Erfasst den Taster an I1. Bei jedem Tastendruck wird das Ereignis BUTTON_SINGLE_CLICK ausgelöst und ein IND-Ereignis am Ausgang gesendet.
  • DigitalInput_CLK_I2 – Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
    • Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I2, InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
    • Aufgabe: Erfasst den Taster an I2. Gleiche Funktionsweise wie der Baustein für I1.
  • AX_T_FF – Typ: adapter::events::unidirectional::AX_T_FF
    • Parameter: keine zusätzlichen
    • Aufgabe: Adapterbaustein, der ein T-Flip-Flop realisiert. Bei jedem Ereignis am CLK-Eingang wird der interne Zustand umgeschaltet. Der Ausgang Q (Adapter) gibt den aktuellen Zustand aus.
  • E_MERGE_3 – Typ: iec61499::events::E_MERGE_3
    • Parameter: keine zusätzlichen
    • Aufgabe: Ereigniszusammenführung. Die drei Ereigniseingänge (EI1, EI2, EI3) werden logisch ODER-verknüpft; bei jedem eingehenden Ereignis an einem der Eingänge wird ein Ereignis am Ausgang EO ausgegeben. In dieser Übung werden nur zwei Eingänge (EI1, EI2) verwendet; der dritte bleibt unbeschaltet.

Programmablauf und Verbindungen

Die Verdrahtung arbeitet wie folgt:

  1. Eingangsereignisse: Die beiden DigitalInput-Bausteine erzeugen bei Betätigung des jeweiligen Tasters ein IND-Ereignis (Tastendruck erkannt).
  2. Ereignis-Merge: Die IND-Ereignisse werden zu E_MERGE_3 geführt:
  3. DigitalInput_CLK_I1.IND → E_MERGE_3.EI1
  4. DigitalInput_CLK_I2.IND → E_MERGE_3.EI2
  5. Der dritte Eingang (EI3) ist nicht verbunden (laut Kommentar ist dies zulässig).
  6. Takt für das Flip-Flop: Das zusammengeführte Ereignis (E_MERGE_3.EO) ist mit dem CLK-Eingang des T-FF (AX_T_FF.CLK) verbunden. Jeder Tastendruck löst somit ein Taktereignis aus.
  7. Ausgang: Der Adapterausgang AX_T_FF.Q ist mit dem Eingang OUT des DigitalOutput-Bausteins verbunden. Der Zustand des Flip-Flops wird direkt auf den digitalen Ausgang Q1 gegeben.

Verhalten: Bei jedem Tastendruck (I1 oder I2) wechselt Q1 seinen Zustand (von 0 → 1 oder 1 → 0). Das entspricht einem typischen Toggle-Flip-Flop.

Zusammenfassung

Die Übung zeigt, wie ein Toggle Flip-Flop mit Hilfe eines Adapterbausteins (AX_T_FF) und Ereignisverarbeitung aufgebaut wird. Zwei Taster werden über BUTTON_SINGLE_CLICK konfiguriert und ihre Ereignisse mit einem E_MERGE_3 zusammengeführt, sodass jeder Tastendruck unabhängig vom anderen das Flip-Flop toggelt. Dies ist eine grundlegende Schaltung zur Ereignissteuerung und Zustandsspeicherung mit 4diac und logiBUS-Hardware.