AX_T_FF_INIT¶

AX_T_FF_INIT

Einleitung¶

Der Funktionsblock AX_T_FF_INIT realisiert ein getriggertes Toggle-Flipflop mit Initialisierungsfunktion. Er kann über ein INIT-Ereignis in einen definierten Startzustand versetzt werden und wechselt anschließend bei jedem CLK-Ereignis zwischen den Zuständen SET und RESET. Der aktuelle Zustand wird über einen Adapterausgang bereitgestellt. Der Baustein ist besonders geeignet für Anwendungen, bei denen ein Ausgangssignal bei jedem Takt umgeschaltet werden soll, wobei der Anfangszustand über eine Initialisierung festgelegt wird.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Name	Typ	Kommentar
INIT	EInit	Initialisierungsanforderung; triggert die Initialisierung des Flipflops. Die zugehörigen Daten-Eingänge QI und Q_INIT werden ausgewertet.
CLK	Event	Takteingang; bei jedem Ereignis wechselt der interne Zustand zwischen SET und RESET.

Ereignis-Ausgänge¶

Name	Typ	Kommentar
INITO	EInit	Initialisierungsbestätigung; wird nach erfolgreicher Initialisierung oder Deinitialisierung ausgegeben.

Daten-Eingänge¶

Name	Typ	Kommentar
QI	BOOL	Eingangsqualifizierer; steuert, ob Aktionen tatsächlich ausgeführt werden (TRUE = aktiv).
Q_INIT	BOOL	Wert, der dem Flipflop bei der Initialisierung zugewiesen wird (TRUE = SET, FALSE = RESET).

Daten-Ausgänge¶

Name	Typ	Kommentar
QO	BOOL	Ausgangsqualifizierer; spiegelt den Wert von QI wider, wenn eine Aktion ausgeführt wurde, sonst FALSE.

Adapter¶

Name	Typ	Kommentar
Q	Adapter `adapter::types::unidirectional::AX`	Adapterausgang, der den aktuellen Flipflop-Zustand (TRUE oder FALSE) an verbundene Bausteine weitergibt.

Funktionsweise¶

Der FB besitzt folgende interne Zustände: START, Init, DeInit, SET und RESET.

Initialisierung (INIT-Ereignis)
Bei einem INIT-Ereignis mit QI = TRUE wird vom Startzustand in den Zustand Init gewechselt.
Im Zustand Init wird der Algorithmus initialize ausgeführt: QO := QI.
Anschließend wird der Ausgangsqualifizierer QO auf TRUE gesetzt und das Ereignis INITO ausgegeben.
Abhängig vom Wert von Q_INIT erfolgt der Übergang:
- Ist Q_INIT = TRUE → Wechsel in den Zustand SET
- Ist Q_INIT = FALSE → Wechsel in den Zustand RESET
Toggle-Betrieb (CLK-Ereignis)
Ausgehend von SET oder RESET wechselt bei jedem CLK-Ereignis der Zustand:
- Von SET → RESET (und umgekehrt)
Beim Verlassen der Zustände werden die entsprechenden Algorithmen ausgeführt:
- SET: QO := QI; Wenn QI = TRUE, wird dem Adapterausgang Q.D1 = TRUE zugewiesen.
- RESET: QO := QI; Wenn QI = TRUE, wird dem Adapterausgang Q.D1 = FALSE zugewiesen.
- In beiden Fällen wird das Ereignis Q.E1 ausgegeben (über den Adapter).
Deinitialisierung (INIT-Ereignis mit QI = FALSE)
Wenn während des Betriebs (in SET oder RESET) ein INIT-Ereignis mit QI = FALSE eintrifft, wird in den Zustand DeInit gewechselt.
Der Algorithmus deInitialize setzt QO := FALSE.
Es wird INITO ausgegeben, und der FB kehrt in den Startzustand zurück.

Der Baustein bleibt im Startzustand, bis ein INIT mit QI=TRUE eintrifft. Ohne Initialisierung ist kein Toggle-Betrieb möglich.

Technische Besonderheiten¶

Adapterbasiertes Ausgangssignal: Der aktuelle Flipflop-Zustand wird nicht als einfacher Datenausgang, sondern über einen Adapter (adapter::types::unidirectional::AX) bereitgestellt. Dies ermöglicht eine flexible und typisierte Verbindung mit anderen Bausteinen, die denselben Adapter verwenden.
Zustandsabhängige Ausführung: Die Aktionen (Setzen/Rücksetzen des Adapterausgangs) werden nur dann ausgeführt, wenn der Qualifizierer QI = TRUE ist. Ist QI = FALSE, wird der Adapterausgang nicht verändert, der Zustand wechselt jedoch dennoch.
Initialisierung mit Startwert: Über den Eingang Q_INIT kann der Anfangszustand nach der Initialisierung gezielt festgelegt werden (TRUE = gesetzt, FALSE = zurückgesetzt).

Zustandsübersicht¶

Zustand	Bedeutung
START	Warte auf erstes INIT-Ereignis.
Init	Initialisierung läuft; QO wird auf QI gesetzt, dann Übergang zu SET oder RESET abhängig von Q_INIT.
DeInit	Deinitialisierung läuft; QO wird auf FALSE gesetzt, Rückkehr zu START.
SET	Flipflop ist im gesetzten Zustand; Adapterausgang Q.D1 = TRUE (bei QI=TRUE).
RESET	Flipflop ist im zurückgesetzten Zustand; Adapterausgang Q.D1 = FALSE (bei QI=TRUE).

Die Zustandsübergänge werden durch die Ereignisse INIT (mit entsprechender Bedingung an QI) und CLK gesteuert.

Anwendungsszenarien¶

Steuerung von Ausgängen mit Toggle-Funktion: Ein digitaler Ausgang soll bei jedem Takt zwischen Ein und Aus wechseln, z. B. für Blinksignale oder Impulsfolgen.
Initialisierbare Zustandsmaschinen: In Automatisierungssystemen, in denen ein Prozess nach einem Reset einen definierten Startzustand einnehmen muss (gesetzt oder zurückgesetzt).
Adapter-basierte Kommunikation: Bausteine, die den gleichen Adapter verwenden, können den Flipflop-Zustand direkt auslesen, ohne auf separate Data-Outputs angewiesen zu sein.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

Kriterium	AX_T_FF_INIT	Einfaches Toggle-FF (ohne INIT)	SR-Flipflop
Initialisierung	Ja, über INIT mit Q_INIT	Nein, Zustand nach Start undefiniert	Nein (set/reset über separate Eingänge)
Zustandswechsel	Gettaktet durch CLK	Gettaktet durch CLK	Asynchron über S und R
Ausgang	Über Adapter (typisiert)	Oft als BOOL-Datenausgang	BOOL-Datenausgang
Qualifizierer QI	Steuert, ob Aktion ausgeführt wird	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden

Der AX_T_FF_INIT bietet im Vergleich zu einem einfachen Toggle-Flipflop die Möglichkeit einer definierten Initialisierung und verwendet einen Adapter für den Ausgang, was in komplexen Systemen die Konfiguration vereinfacht.

Fazit¶

Der Funktionsblock AX_T_FF_INIT ist ein vielseitiger Baustein für getaktete Toggle-Operationen mit Initialisierungslogik. Seine Kombination aus INIT- und CLK-Ereignissen, dem Qualifizierer QI und dem Adapterausgang erlaubt eine präzise Steuerung des Zustandsverhaltens. Er eignet sich besonders für industrielle Automatisierungsanwendungen, in denen ein definierter Startwert und ein getaktetes Umschalten erforderlich sind.