Uebung_004b4c_sub_AE: Sub-Applikation für ein verriegelbares Toggle-Flip-Flop mit AE2-Adapter

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Einleitung

Diese Sub-Applikation realisiert ein verriegelbares Toggle-Flip-Flop, das über einen AE2-Adapter (Socket) gesteuert und über einen AE2-Adapter (Plug) sowie einen AX-Adapter (Q) rückgemeldet werden kann. Das Flip-Flop wird durch ein eingehendes Ereignis am Eingang IND umgeschaltet (Toggle‑Funktion). Zusätzlich kann es über den AE2‑Adapter zurückgesetzt werden, was die Verriegelung darstellt. Der aktuelle Zustand des Flip‑Flops wird über den AX‑Adapter ausgegeben.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

• E_SR_I1 – Typ: iec61499::events::E_SR
  Set‑Reset‑Flipflop mit booleschem Ausgang Q. Der Set‑Eingang S setzt Q auf TRUE, der Reset‑Eingang R setzt Q auf FALSE.

• E_SWITCH_I1 – Typ: iec61499::events::E_SWITCH
  Ereignisweiche. Ein eingehendes Ereignis am Eingang EI wird abhängig vom booleschen Wert am Eingang G entweder an den Ausgang EO0 (wenn G=FALSE) oder an EO1 (wenn G=TRUE) weitergeleitet.

• AE2_EVENT_TO_E – Typ: adapter::conversion::bidirectional::AE2_EVENT_TO_E
  Wandelt ein über den AE2-Socket empfangenes Ereignis in ein internes Ereignis um. Am Ausgang CNF wird ein Ereignis ausgegeben, sobald ein Ereignis am Adapter anliegt.

• AE2_E_TO_EVENT – Typ: adapter::conversion::bidirectional::AE2_E_TO_EVENT
  Wandelt ein internes Ereignis (Eingang REQ) in ein über den AE2-Plug sendbares Ereignis um. Das bestätigende Ereignis erscheint am Ausgang CNF.

• AX_TO_AE – Typ: adapter::conversion::unidirectional::AX_BOOL_TO_X
  Konvertiert den booleschen Ausgang Q des Flip‑Flops in ein AX‑Adapter‑Signal, das am Plug Q ausgegeben wird.

Programmablauf und Verbindungen

1. Ereignisannahme
   Das eingehende Ereignis am Eingang IND wird direkt an den Ereigniseingang EI der Weiche E_SWITCH_I1 weitergeleitet.

2. Weichensteuerung durch Flip‑Flop‑Zustand
   Der Ausgang Q des Flip‑Flops E_SR_I1 ist mit dem Steuereingang G der Weiche verbunden.

3. Ist Q = FALSE, schaltet die Weiche das Ereignis auf ihren Ausgang EO0.

4. Ist Q = TRUE, schaltet sie auf EO1.

5. Toggle‑Funktion

6. EO0 ist mit dem Set‑Eingang S des Flip‑Flops verbunden → setzt Q auf TRUE.

7. EO1 ist mit dem Reset‑Eingang R des Flip‑Flops verbunden → setzt Q auf FALSE.
   Dadurch toggelt das Flip‑Flop bei jedem eingehenden Ereignis.

8. Einbindung des AE2‑Adapters

9. Das Ereignis von EO0 wird außerdem an die REQ-Eingänge beider Adapter‑Konverter (AE2_EVENT_TO_E und AE2_E_TO_EVENT) geleitet.
10. Die Konverter sind gegenseitig verschaltet:
    • Der CNF‑Ausgang von AE2_EVENT_TO_E triggert den REQ‑Eingang von AE2_E_TO_EVENT und geht gleichzeitig auf den Reset‑Eingang R des Flip‑Flops.
    • Der CNF‑Ausgang von AE2_E_TO_EVENT triggert den REQ‑Eingang von AE2_EVENT_TO_E und geht ebenfalls auf den Reset‑Eingang R des Flip‑Flops.

11. Diese Schleife sorgt dafür, dass jedes über den Socket ankommende Ereignis (gewandelt durch AE2_EVENT_TO_E) das Flip‑Flop zurücksetzt und gleichzeitig ein Ereignis an den Plug gesendet wird. Dadurch kann eine externe Steuerung das Flip‑Flop verriegeln.

12. Ausgabe des Zustands
    Der boolesche Wert Q des Flip‑Flops wird über AX_TO_AE in ein AX‑Adapter‑Signal gewandelt und am Plug Q ausgegeben.

Zusammenfassung

Die Übung vertieft den Umgang mit AE2‑Adaptern zur bidirektionalen Ereigniskommunikation und demonstriert die Realisierung eines verriegelbaren Toggle‑Flip‑Flops. Der kombinierte Einsatz von Set‑Reset‑Flipflop, Ereignisweiche und Adapter‑Konvertern zeigt, wie ereignisgesteuerte Rückkopplungen und externe Steuereingriffe modular in 4diac‑IDE umgesetzt werden können.
Lernziele:
- Verständnis der AE2‑Adapter‑Kommunikation (Socket/Plug)
- Aufbau einer Toggle‑Logik mit E_SR und E_SWITCH
- Realisierung einer Verriegelung durch zyklische Ereignisverkettung
- Einbindung von Adapter‑Konvertierungsbausteinen.