【SCALA】3、模拟电路
Simulation
package demo17 abstract class Simulation { type Action = () => Unit
case class WorkItem(time: Int, action: Action) private var curtime = 0 def currentTime: Int = curtime //日程,记录所有未执行的工作项目
private var agenda: List[WorkItem] = List() //更新排序
private def insert(ag: List[WorkItem], item: WorkItem): List[WorkItem] = {
//如果头部时间大于当前时间,那么直接头插
if(ag.isEmpty || item.time < ag.head.time) {
item :: ag
} else {
//否则遍历递归到合适位置
ag.head :: insert(ag.tail, item)
}
} //向日程添加工作项,第二个参数是传名参数
def afterDelay(delay: Int)(block: => Unit) = {
val item = WorkItem(currentTime + delay, () => block)
agenda = insert(agenda, item)
} private def next() = {
(agenda: @unchecked) match {
case item :: rest =>
agenda = rest
curtime = item.time
//执行这个工作项的操作
//这里一定要带括号,不然就是相当于get操作
item.action()
}
} def run() = {
//插入方法
afterDelay(0) {
println("*** simulation started, time = " + currentTime + " ***")
}
//执行所有的操作
while(!agenda.isEmpty) next()
} }
BasicCircuitSimulation
package demo17 abstract class BasicCircuitSimulation extends Simulation { //用来做门的延迟
def InverterDelay: Int
def AndGateDelay: Int
def OrGateDelay: Int //线
class Wire { private var sigVal = false
private var actions: List[Action] = List() def getSignal = sigVal
def setSignal(s: Boolean) = {
if(s != sigVal) {
sigVal = s
//这里是对actions每一个元素应用=》_ () 操作也就是f => f(),每次线的状态变化的时候,执行actions
actions foreach (_ ())
}
} def addAction(a: Action) = {
//加入载头部
actions = a :: actions
//并执行一次a
a()
}
} //非门,也就是翻转器,在uinput和output之间建立饭庄器
def inverter(input: Wire, output: Wire) = {
def invertAction() = {
val inputSig = input.getSignal
//在制定的延迟之后执行对应的方法
afterDelay(InverterDelay) {
//设置输出线信号为input相反
output setSignal !inputSig
}
//test
// output setSignal !inputSig
}
//添加动作到input线
input addAction invertAction
} //与门,输入两个线信号的&操作
def andGate(a1: Wire, a2: Wire, output: Wire) = {
def andAction() = {
val a1Sig = a1.getSignal
val a2Sig = a2.getSignal
afterDelay(AndGateDelay) {
output setSignal (a1Sig & a2Sig)
}
//test
// output setSignal (a1Sig & a2Sig)
}
a1 addAction andAction
a2 addAction andAction
} def orGate(o1: Wire, o2: Wire, output: Wire) = {
def orAction() = {
val o1Sig = o1.getSignal
val o2Sig = o2.getSignal
afterDelay(OrGateDelay) {
output setSignal (o1Sig | o2Sig)
}
//test
// output setSignal (o1Sig | o2Sig)
}
o1 addAction orAction
o2 addAction orAction
} //用来观察线的型号变化
def probe(name: String, wire: Wire) = {
def probeAction() = {
println(name + " " + currentTime + " new-value = " + wire.getSignal)
}
wire addAction probeAction
} }
CircuitSimulation
package demo17 abstract class CircuitSimulation extends BasicCircuitSimulation { def halfAdder(a: Wire, b: Wire, s: Wire, c: Wire) = {
val d, e = new Wire
orGate(a, b, d)
andGate(a, b, c)
inverter(c, e)
andGate(d, e, s)
} def fullAdder(a: Wire, b: Wire, cin: Wire, sum: Wire, cout: Wire) = {
val s, c1, c2 = new Wire
halfAdder(a, cin, s, c1)
halfAdder(b, s, sum, c2)
orGate(c1, c2, cout)
} }
MySimulation
package demo17 object MySimulation extends CircuitSimulation {
def InverterDelay: Int = 1 def AndGateDelay: Int = 3 def OrGateDelay: Int = 5 }
测试结果:
package demo17 import demo17.MySimulation._ object Demo18Test {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val input1, input2, sum, carry = new Wire
probe("sum", sum)
probe("carry", carry)
halfAdder(input1, input2, sum, carry)
input1 setSignal true
run()
input2 setSignal true
run()
println("over")
}
}
测试结果:
模拟电路的半加器
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