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Uebung_004b4d_AX: Drei gegenseitig verriegelte Toggle-Flip-Flops in einer Kette via AE2-Adapter mit ILOCK_T_FF_AX

Uebung_004b4d_AX_network

Einleitung

Diese Übung implementiert drei gegenseitig verriegelte Toggle‑Flip‑Flops, die über einen AE2‑Adapter in einer Kette miteinander verbunden sind. Der Funktionsbaustein ILOCK_T_FF_AX ermöglicht es, durch Tastendruck (Single‑Click) einen Ausgang zu togglen. Dabei werden automatisch alle anderen Ausgänge zurückgesetzt (Verriegelung). Die Kette sorgt dafür, dass immer nur ein Ausgang aktiv sein kann.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

  • Digital Inputs (logiBUS_IE) – drei Eingänge für Taster (Input_I1, Input_I2, Input_I3) mit Ereignis BUTTON_SINGLE_CLICK.
  • Digital Outputs (logiBUS_QXA) – drei Ausgänge (Output_Q1, Output_Q2, Output_Q3) für die Anzeige der aktiven Flip‑Flop‑Stufe.
  • ILOCK_T_FF_AX (logiBUS::signalprocessing::interlock::ILOCK_T_FF_AX) – dreimal verwendet:
  • Funktionsweise: Ein Bistabiles Element (Toggle‑Flip‑Flop) mit einem Takt‑Eingang CLK und einem Ausgang Q. Der interne Zustand wird bei jedem CLK‑Ereignis umgeschaltet. Über die Adapter ILOCK_IN und ILOCK_OUT wird eine gegenseitige Verriegelung realisiert: Sobald dieser FB aktiv wird, setzt er über ILOCK_OUT alle nachfolgenden FBs zurück, gleichzeitig sperrt ILOCK_IN den FB, falls ein vorgelagerter FB aktiv ist.

Sub-Bausteine

Es sind keine Sub‑Bausteine innerhalb dieser SubApp definiert. Alle verwendeten FB‑Typen stammen aus der Bibliothek logiBUS.

Programmablauf und Verbindungen

  1. Ereignisverkettung
  2. Die drei Taster (DigitalInput_CLK_I1, I2, I3) erzeugen bei einem Single‑Click ein Ereignis IND.

  3. Dieses Ereignis wird direkt an den CLK‑Eingang des zugehörigen ILOCK_T_FF_AX weitergeleitet.

  4. Adapter‑Verbindungen (Verriegelungskette)

  5. ILOCK_T_FF_AX1.ILOCK_OUT → ILOCK_T_FF_AX2.ILOCK_IN
  6. ILOCK_T_FF_AX2.ILOCK_OUT → ILOCK_T_FF_AX3.ILOCK_IN
  7. Dadurch entsteht eine Kaskade: Wird FB1 aktiv, sperrt es FB2; wird FB2 aktiv, sperrt es FB3. Ein nachfolgender FB kann nur aktiv werden, wenn der vorherige inaktiv ist.

  8. Ein Kommentar im Netzwerk weist darauf hin, dass durch den bidirektionalen Adapter nur eine Verbindung pro Stufe ausreicht.

  9. Ausgangsverkettung

  10. Jeder ILOCK_T_FF_AX hat einen Ausgangs‑Adapter Q, der an den entsprechenden Digital‑Ausgang (DigitalOutput_Q1…Q3) angeschlossen ist.

  11. Die Ausgänge zeigen den Zustand des aktiven Flip‑Flops an.

  12. Ablauf

  13. Durch Drücken von Taster I1, I2 oder I3 wird das jeweilige Flip‑Flop umgeschaltet.
  14. Wenn ein Flip‑Flop aktiv wird, werden alle nachfolgenden Flip‑Flops in der Kette zurückgesetzt.
  15. Ein vorher aktives Flip‑Flop bleibt nur aktiv, solange kein vorgelagertes Flip‑Flop getoggelt wird.

Zusammenfassung

Die Übung demonstriert den Aufbau einer verriegelten Toggle‑Kette mit Hilfe des Funktionsbausteins ILOCK_T_FF_AX. Lernziele sind das Verständnis von: - Toggle‑Flip‑Flops und deren Zustandswechsel, - gegenseitiger Verriegelung (Interlocking) über Adapter‑Schnittstellen, - kaskadierter Sperrlogik, bei der immer nur genau ein Ausgang aktiv sein kann.

Der Aufbau eignet sich für Anwendungen wie Umschalt‑ oder Prioritätssteuerungen, bei denen mehrere Bedienelemente exklusiv wirken sollen.