era.mi/src/era/mi/logic/components/Mux.java

   1 package era.mi.logic.components;\r
   2 \r
   3 import java.util.ArrayList;\r
   4 import java.util.Arrays;\r
   5 import java.util.Collections;\r
   6 import java.util.List;\r
   7 \r
   8 import era.mi.logic.wires.WireArray;\r
   9 import era.mi.logic.wires.WireArray.WireArrayEnd;\r
  10 \r
  11 /**\r
  12  * Models a multiplexer. Takes an arbitrary amount of input {@link WireArray}s, one of which, as determined by select, is put through to the\r
  13  * output.\r
  14  * \r
  15  * @author Fabian Stemmler\r
  16  *\r
  17  */\r
  18 public class Mux extends BasicComponent\r
  19 {\r
  20         private WireArray select;\r
  21         private WireArrayEnd outI;\r
  22         private WireArray[] inputs;\r
  23         private final int outputSize;\r
  24 \r
  25         /**\r
  26          * Input {@link WireArray}s and out must be of uniform length\r
  27          * \r
  28          * @param out    Must be of uniform length with all inputs.\r
  29          * @param select Indexes the input array which is to be mapped to the output. Must have enough bits to index all inputs.\r
  30          * @param inputs One of these inputs is mapped to the output, depending on the select bits\r
  31          */\r
  32         public Mux(int processTime, WireArray out, WireArray select, WireArray... inputs)\r
  33         {\r
  34                 super(processTime);\r
  35                 outputSize = out.length;\r
  36 \r
  37                 this.inputs = inputs.clone();\r
  38                 for (int i = 0; i < this.inputs.length; i++)\r
  39                 {\r
  40                         if (inputs[i].length != outputSize)\r
  41                                 throw new IllegalArgumentException("All MUX wire arrays must be of uniform length!");\r
  42                         inputs[i].addObserver(this);\r
  43                 }\r
  44 \r
  45                 this.select = select;\r
  46                 select.addObserver(this);\r
  47 \r
  48                 int maxInputs = 1 << select.length;\r
  49                 if (this.inputs.length > maxInputs)\r
  50                         throw new IllegalArgumentException("There are more inputs (" + this.inputs.length + ") to the MUX than supported by "\r
  51                                         + select.length + " select bits (" + maxInputs + ").");\r
  52 \r
  53                 outI = out.createInput();\r
  54         }\r
  55 \r
  56         public WireArray getOut()\r
  57         {\r
  58                 return outI.owner;\r
  59         }\r
  60 \r
  61         public WireArray getSelect()\r
  62         {\r
  63                 return select;\r
  64         }\r
  65 \r
  66         @Override\r
  67         public void compute()\r
  68         {\r
  69                 int selectValue;\r
  70                 if (!select.hasNumericValue() || (selectValue = (int) select.getUnsignedValue()) >= inputs.length)\r
  71                 {\r
  72                         outI.clearSignals();\r
  73                         return;\r
  74                 }\r
  75 \r
  76                 WireArray active = inputs[selectValue];\r
  77                 outI.feedSignals(active.getValues());\r
  78         }\r
  79 \r
  80         @Override\r
  81         public List<WireArray> getAllInputs()\r
  82         {\r
  83                 ArrayList<WireArray> wires = new ArrayList<WireArray>(Arrays.asList(inputs));\r
  84                 wires.add(select);\r
  85                 return Collections.unmodifiableList(wires);\r
  86         }\r
  87 \r
  88         @Override\r
  89         public List<WireArray> getAllOutputs()\r
  90         {\r
  91                 return List.of(outI.owner);\r
  92         }\r
  93 }\r