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.ReadEnd;
  10 import era.mi.logic.wires.Wire.ReadWriteEnd;
  11
  12 /**
  13  * Models a multiplexer. Takes an arbitrary amount of input {@link Wire}s, one of which, as determined by select, is put through to the
  14  * output.
  15  *
  16  * @author Fabian Stemmler
  17  *
  18  */
  19 public class Mux extends BasicComponent
  20 {
  21         private ReadEnd select;
  22         private ReadWriteEnd out;
  23         private ReadEnd[] inputs;
  24         private final int outputSize;
  25
  26         /**
  27          * Input {@link Wire}s and out must be of uniform length
  28          *
  29          * @param out    Must be of uniform length with all inputs.
  30          * @param select Indexes the input array which is to be mapped to the output. Must have enough bits to index all inputs.
  31          * @param inputs One of these inputs is mapped to the output, depending on the select bits
  32          */
  33         public Mux(int processTime, ReadWriteEnd out, ReadEnd select, ReadEnd... inputs)
  34         {
  35                 super(processTime);
  36                 outputSize = out.length();
  37
  38                 this.inputs = inputs.clone();
  39                 for (int i = 0; i < this.inputs.length; i++)
  40                 {
  41                         if (inputs[i].length() != outputSize)
  42                                 throw new IllegalArgumentException("All MUX wire arrays must be of uniform length!");
  43                         inputs[i].addObserver(this);
  44                 }
  45
  46                 this.select = select;
  47                 select.addObserver(this);
  48
  49                 int maxInputs = 1 << select.length();
  50                 if (this.inputs.length > maxInputs)
  51                         throw new IllegalArgumentException("There are more inputs (" + this.inputs.length + ") to the MUX than supported by "
  52                                         + select.length() + " select bits (" + maxInputs + ").");
  53
  54                 this.out = out;
  55         }
  56
  57         public ReadEnd getOut()
  58         {
  59                 return out;
  60         }
  61
  62         public ReadEnd getSelect()
  63         {
  64                 return select;
  65         }
  66
  67         @Override
  68         public void compute()
  69         {
  70                 int selectValue;
  71                 if (!select.hasNumericValue() || (selectValue = (int) select.getUnsignedValue()) >= inputs.length)
  72                 {
  73                         out.clearSignals();
  74                         return;
  75                 }
  76
  77                 ReadEnd active = inputs[selectValue];
  78                 out.feedSignals(active.getValues());
  79         }
  80
  81         @Override
  82         public List<ReadEnd> getAllInputs()
  83         {
  84                 ArrayList<ReadEnd> wires = new ArrayList<ReadEnd>(Arrays.asList(inputs));
  85                 wires.add(select);
  86                 return Collections.unmodifiableList(wires);
  87         }
  88
  89         @Override
  90         public List<ReadWriteEnd> getAllOutputs()
  91         {
  92                 return List.of(out);
  93         }
  94 }