C++でデジタル回路をシミュレートする方法（入出力のみ、グラフィックスなし）

Question

入出力回路に基づいて、C++でデジタル回路のシミュレーションを作成する必要があります。

入力は一連の要素（and、and、nandなど）として、またそれらの要素のピン間の接続のリストとして与えられます（要素1の入力ピン1は要素の出力ピンに接続されます2）。

ソースは出力ピンだけの要素とみなされ、入力ファイルの終わりには、周期的なものと同様に、またはカスタム1または0のランダムな瞬間が記述されます。

プローブは回路の終わりにあり、入力ピンだけの要素と考えられ、信号の値がいつでも0または1であることを自然にチェックします。

私の質問は、どのように回路を表すデータ構造を作成するのですか？それは要素の接続リストのようなものか、あるいは各要素が他の要素へのポインタを持っているべきか？また、回路モデル全体に​​信号を転送するにはどうすればよいですか？

Answer 1

1. スタート：

   class Component 
   { 
       Component** inputs; 
       Component** outputs; 
       int numOfInputs; 
       int numOfOutputs; 
       virtual PropagateLogic() = 0; 
   } 
   

2. サブクラス特定の論理imlpementationsのための基本コンポーネント。

3. コンポーネントに予想される入力/出力の数を伝えるコードを追加します。
4. ポインタを割り当てることによって回路を接続してください。
5. ...最後に、回路を実行するときは、入力から開始し、チェーン呼び出しの伝播を歩きます。

Answer 2

私は、構造のようなグラフを探すべきだと言いたいと思います。アクティブ/オンをオンにするかどうかを指定するフィールドを追加し、すべての着信データをアクティブな隣接ノードにリレーすることができます。しかし、これはANの方向にもう少し進むかもしれません。

Answer 3

確実にグラフに格納します。

単純なシミュレーションでは、接続はデータフローシミュレーションで十分である必要があります。

さらに複雑な作業、たとえばhazardsを検出したい場合は、基本ビルディングブロックの遅延と配線の長さを保存する必要があります。次に、ワイヤの各変更が、デバイスの出力ワイヤ上の特定の（完全には決定的でないかもしれない）時間にトリガする時間ベースのシステムを構築することができます。あなたのコンポーネントの基本クラスと

Answer 4

「Flow-Based Programming」というプログラミングパラダイムについて説明しました。

興味があれば、DSPatch（または「ディスパッチ」）と呼ばれるC++オブジェクト指向のフローベースプログラミングライブラリを作成しました。ジェネリックオブジェクト指向APIを使用すると、基本ロジック回路から本格的なエレクトロニクスシミュレーションまで、ほとんどあらゆるタイプのプロセスチェーンを作成してルーティングできます。その高速で、使いやすく、個人的な/独自の使用のための自由。