algorithm - Go中Nor触发器逻辑门的实现

Question

我正在尝试在 Go 中实现以下触发器电路逻辑，并且在变量声明方面遇到了一些困难：

我的目标是模拟逻辑门和电路，因为它可以在物理上工作。我已经为或门 [func nor()] 和触发器本身 [func norFlipFlop()] 实现了一个函数。我面临的问题是声明 out0 和 out1 因为它们相互依赖。如下所示，out0 定义为 nor(a1, out1)，out1 定义为 nor(out0, a0)。这显然会吐出一个编译错误，因为在定义 out0 时 out1 尚未初始化和定义。有没有办法让这个逻辑工作，同时尽可能接近物理电路逻辑？

func nor(a int, b int) int {
    if a + b == 0 {
        return 1
    } else {
        return 0
    }
}   

func norFlipFlop(a1 int, a0 int) (int, int) {
    out0 := nor(a1, out1)
    out1 := nor(out0, a0)
    return out1, out0
}

func main() {
    out1, out0 := norFlipFlip(1, 1)
    out := fmt.Sprint(out1, out0)
    fmt.Println(out)
}

Answer 1

首先，触发器存储状态，因此您需要某种值来保留状态。此外，除了 A0 和 A1 为 0（假）且 Out0 和 Out1 都为 1（真）的条件（通常在硬件中避免）之外，输出（Out0 和 Out1）通常是彼此的补码，并且是有效的触发器仅存储一个布尔值，因此您可以只使用bool. 您通常“脉冲”输入以设置（设为真）或重置（设为假）触发器的值。例如：

package main

import "fmt"

type flipFlop bool

func (ff flipFlop)GetOut0() bool {
    return bool(ff)
}

func (ff flipFlop)GetOut1() bool {
    return !bool(ff)
}

func (ff *flipFlop)PulseA0() {
    *ff = true
}

func (ff *flipFlop)PulseA1() {
    *ff = false
}

func main() {
    var ff flipFlop
    ff.PulseA0()
    fmt.Println(ff.GetOut0(), ff.GetOut1())
    ff.PulseA1()
    fmt.Println(ff.GetOut0(), ff.GetOut1())
}

如果您想更密切地模拟硬件，您需要跟踪硬件状态。也许是这样的：

package main

import "fmt"

type flipFlop struct {
    A0, A1 bool
    out0, out1 bool
}

func nor(a, b bool) bool { return !(a || b) }

func (ff *flipFlop)Eval() {
    // Evaluate the circuit until it is stable
    for {
        prev0, prev1 := ff.out0, ff.out1
        ff.out0 = nor(ff.A1, ff.out1)
        ff.out1 = nor(ff.A0, ff.out0)
        if ff.out0 == prev0 && ff.out1 == prev1 {
            break // flip flop is stable
        }
    }
}

func main() {
    var ff flipFlop
    fmt.Println(ff)

    // Pulse a0
    ff.A0 = true
    ff.Eval()
    fmt.Println(ff)
    ff.A0 = false
    ff.Eval()
    fmt.Println(ff)

    // Pulse a1
    ff.A1 = true
    ff.Eval()
    fmt.Println(ff)
    ff.A1 = false
    ff.Eval()
    fmt.Println(ff)
}

我希望这会有所帮助（顺便说一句，我不是电子工程师 :)。