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