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

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