#digital-circuit #simulation #digital-circuit-simulation

digicir

An interesting simulation of a digital circuit

1 unstable release

Uses new Rust 2024

0.1.0 Oct 11, 2025

#2234 in Algorithms

MIT license

10KB
212 lines

Circuit

对数字电路及其设计进行模拟,用于更好地学习数字电路,提高抽象思维能力

目前还在开发初期,随时可能有重大改动


Idea

  • 所有的逻辑部件(LogicComponent)都使用一套统一的接口,统一的输入,统一的输出
    它可能长这样:
struct Component {
    inputs: Vec<SignalId>,
    outputs: Vec<SignalId>,
    inner_graph: Vec<LogicComponent>,
}

各种逻辑部件之间可以相互调用,相互连接
可以自定义逻辑部件
引入并发

Implement

介绍一些实现上的想法

  • Signal: Option<bool> 信号有三种状态:None(无信号),Some(true), Some(false)
  • 信号只由输入产生和逻辑部件生成,任何逻辑部件只能对信号进行读取不可改写
  • 信号持有逻辑部件的id,可应用于事件驱动模型
  • signal_pool: Vec<Signal> 信号池。在信号池中每个信号都拥有唯一的id(索引)
  • circuit_graph: Vec<LogicComponent> 存储逻辑部件 信号池初始化输入信号后,每次新增逻辑部件,逻辑部件从已有信号中选取输入,并产生输出加入信号池。
  • WiredGate,门级逻辑部件的实现,直接使用抽象代数类型带来的类型多态,暂时不支持完整的自定义模式。

运行模型

  • 全局同步:每个时钟周期遍历部件并更新,每次运行只需依次遍历circuit_graph,更新signal_pool
  • 事件驱动:只在信号变化时调度相关部件

No runtime deps