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Aufgabe 4: Automat und Drehscheibe 8 Punkte
Abbildung 4 zeigt eine Scheibe, die sich um die gezeichnete Achse links- oder rechtsherum drehen kann. Die weißgezeichneten Teile der Scheibe sind durchsichtig, die schwarz gezeichneten nicht. Zwei etwas versetzt angeordnete Gabel-Lichtschranken geben jeweils \( L_{i}=1(i=0,1) \) aus, wenn sich zwischen ihren Armen ein durchsichtiger Sektor befindet, sonst \( L_{i}=0 . \) Zusätzlich wird ein Taktsignal \( C L K \) zur Verfügung gestellt, das immer dann den Übergang \( 0 \rightarrow 1 \rightarrow 0 \) durchführt, wenn sich das Signal \( L_{0} \) ändert. Dreht sich die Scheibe mit konstanter Geschwindigkeit, so liegt also an \( C L K \) gerade die doppelte Frequenz an wie an \( L_{0} \). Verzögerungen aufgrund von Laufzeiten brauchen hier nicht berücksichtigt werden.
Es soll ein Automat entwickelt werden, der die Drehrichtung des Scheibe feststellt. Er habe drei Ausgänge: links \( L \), undefiniert \( U \) und rechts \( R, y=(L, U, R)) \). Wenn sich die Scheibe im Uhrzeigersinn dreht, so ist \( (L=0 ; U=0 ; R=1) \). Dreht sie sich anders herum, so gilt \( (L=1 \); \( U=0 ; R=0) \). Kann der Automat die Richtung nicht eindeutig feststellen, so soll \( U=1 \) sein. Dann ist der Zustand von \( L \) und \( R: L=R=0 . \) Für diese Aufgabe kann davon ausgegangen werden, dass sich die Scheibe mit konstanter Geschwindigkeit dreht.
a) Überlegen Sie sich zuerst, welche Eingangssignale an den Lichtschranken \( L_{0} \) und \( L_{1} \) auftreten können, wenn sich die Scheibe dreht. Zeichnen Sie dazu die Signale der Lichtsensoren in das Timing-Diagramm (zu beiden Drehrichtungen) und betrachten Sie die Zustandsfolgen.
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Abbildung 4: Automat zur Drehscheibenrichtung in Aufgabe \( 5.4 \)
\( L_{0}( \) Re. \( ) \) 0
\( L_{1}( \) Re. \( ) \)
\( L_{0} \) (Li.)
\( L_{1}(\mathrm{Li} .) \)
Abbildung 5: Zeitdiagramme zur Bearbeitung in Aufgabe \( 5.4 \)
Mir gehts in dieser Frage nur um das Zeitdiagramm. Findet ihr nicht, dass die Aufgabe sehr lückenhaft ist bzw. undefiniert ist? Und wenn nicht, kann mir dann einer bitte einen Tipp geben, wie man da überhaupt rangehen soll? L0 (links und rechts) würde ich noch einigermaßen verstehen, da es in der Aufgabe wie folgt definiert ist: "Zusätzlich wird ein Taktsignal CLK zur Verfügung gestellt, das immer dann den Übergang 0 -> 1 -> 0 durchführt, wenn sich das Signal L0 ändert." Das CLK-Signal ist ja schon angegeben, deshalb kann ich L0 noch einigermaßen verstehen. Aber was ist mit L1??? Über L1 ist ja nichts gegeben oder???
