Uebung_004b: Toggle Flip-Flop mit IE / E_SWITCH + E_SR

Uebung_004b

NotebookLM

Dieser Artikel beschreibt die logiBUS®-Übung Uebung_004b. Hier wird gezeigt, wie die Funktion eines Toggle-Flip-Flops manuell aus Grundbausteinen (Weiche und Speicher) aufgebaut werden kann.

Ziel der Übung

Verständnis der inneren Logik eines Speicherbausteins. Anstatt den fertigen E_T_FF Baustein zu nutzen, wird hier eine Rückkopplungsschleife konstruiert, die den aktuellen Zustand nutzt, um das nächste Ereignis an den richtigen Eingang (Setzen oder Rücksetzen) zu leiten.

Beschreibung und Komponenten

[cite_start]Die Subapplikation Uebung_004b.SUB realisiert die Toggle-Funktion durch die Kombination einer Ereignis-Weiche und eines SR-Speichers[cite: 1].

Funktionsbausteine (FBs)

  • DigitalInput_CLK_I1: Liefert ein Ereignis bei jedem Tastendruck.

  • E_SWITCH: Eine Ereignis-Weiche. [cite_start]Je nach Zustand am Dateneingang G leitet sie das Ereignis EI entweder an EO0 (wenn FALSE) oder an EO1 (wenn TRUE) weiter[cite: 1].

  • E_SR: Ein ereignisbasierter SR-Speicher (Set/Reset).

  • DigitalOutput_Q1: Der Hardware-Ausgang.

Funktionsweise

Der Schlüssel liegt in der Rückführung des Ausgangszustands zum Eingang der Weiche:

<EventConnections>
    <Connection Source="DigitalInput_CLK_I1.IND" Destination="E_SWITCH.EI"/>
    <Connection Source="E_SWITCH.EO0" Destination="E_SR.S"/>
    <Connection Source="E_SWITCH.EO1" Destination="E_SR.R"/>
    <Connection Source="E_SR.EO" Destination="DigitalOutput_Q1.REQ"/>
</EventConnections>
<DataConnections>
    <Connection Source="E_SR.Q" Destination="DigitalOutput_Q1.OUT"/>
    <Connection Source="E_SR.Q" Destination="E_SWITCH.G"/>
</DataConnections>

[cite_start][cite: 1]

Der funktionale Ablauf:

  1. Zustand AUS: E_SR.Q ist FALSE, damit ist auch E_SWITCH.G auf FALSE.

  2. Ein Tastendruck feuert EI. Die Weiche leitet es an EO0 ➡️ E_SR.S. Der Speicher wird gesetzt, die Lampe geht an.

  3. Zustand AN: Da die Lampe nun an ist, liegt an E_SWITCH.G eine TRUE an.

  4. Der nächste Tastendruck feuert wieder EI. Diesmal leitet die Weiche das Event an EO1 ➡️ E_SR.R. Der Speicher wird zurückgesetzt, die Lampe geht aus.

Bewertung

Dieser Aufbau ist lehrreich, um die Konzepte von Ereignissteuerung und Datenrückkopplung zu verstehen. In realen Projekten sollte jedoch immer der spezialisierte Baustein E_T_FF bevorzugt werden, da dieser übersichtlicher ist und weniger Ressourcen verbraucht.