src/com/atmel/fpslic/Fpslic.java

   1 package com.atmel.fpslic;
   2
   3 import java.util.*;
   4 import java.io.*;
   5 import org.ibex.util.Log;
   6 import static com.atmel.fpslic.FpslicConstants.*;
   7
   8 public abstract class Fpslic {
   9
  10     public Fpslic(int width, int height) { this.width = width; this.height = height; }
  11
  12     private int width;
  13     private int height;
  14     public int getWidth() { return width; }
  15     public int getHeight() { return height; }
  16
  17     public abstract void flush();
  18     public abstract void mode4(int z, int y, int x, int d);
  19     public abstract byte mode4(int z, int y, int x);
  20
  21     public          byte mode4zyx(int zyx) { return mode4(zyx>>24, (zyx>>16)&0xff, (zyx>>8)&0xff); }
  22     public          void mode4zyx(int zyx, int d, int invmask) { mode4(zyx>>24, (zyx>>16)&0xff, (zyx>>8)&0xff, d, invmask); }
  23     public          void mode4(int z, int y, int x, int d, int invmask) {
  24         int old = mode4(z, y, x);
  25         old &= ~invmask;
  26         old |= d;
  27         mode4(z, y, x, old);
  28     }
  29     public          void mode4zyx(int zyx, int bit, boolean set) { mode4(zyx>>24, (zyx>>16)&0xff, (zyx>>8)&0xff, bit, set); }
  30     public          void mode4(int z, int y, int x, int bit, boolean set) {
  31         int old = mode4(z, y, x);
  32         old &= ~(1 << bit);
  33         old |= set ? (1 << bit) : 0;
  34         mode4(z, y, x, old);
  35     }
  36
  37     // Inner Classes ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39     public final class Sector {
  40         public final int col;
  41         public final int row;
  42         public Sector(Cell c) { this((c.col/4)*4, (c.row/4)*4); }
  43         private Sector(int col, int row) {
  44             if (row % 4 != 0) throw new Error("Sector must be created with a multiple-of-4 row");
  45             if (col % 4 != 0) throw new Error("Sector must be created with a multiple-of-4 col");
  46             this.row = row;
  47             this.col = col;
  48         }
  49         public Sector north() { return row+4>=getHeight() ? null : new Sector(col, row+4); }
  50         public Sector south() { return row==0 ?             null : new Sector(col, row-4); }
  51         public Sector east()  { return col+4>=getWidth() ?  null : new Sector(col+4, row); }
  52         public Sector west()  { return col==0 ?             null : new Sector(col-4, row); }
  53         public Cell cell() { return Fpslic.this.cell(col, row); }
  54     }
  55
  56     public final class SectorWire {
  57         public final boolean global;
  58         public final boolean horizontal;
  59         public final int     plane;
  60         public final int     row;
  61         public final int     col;
  62         public SectorWire(boolean horizontal, int plane, int col, int row) {
  63             this.horizontal=horizontal;
  64             this.global = false;
  65             this.plane=plane;
  66             this.col= horizontal ? (col & ~0x3) : col;
  67             this.row=!horizontal ? (row & ~0x3) : row;
  68         }
  69         public boolean isDriven() {
  70             // FIXME: bridging connections (horiz-to-vert)
  71             for(int i=0; i<4; i++)
  72                 if (cell(horizontal ? col+i : col,
  73                          horizontal ? row   : row+i).out(plane)) return true;
  74             // FIXME: sector switchbox drivers
  75             return false;
  76         }
  77         private int z(int z)       { return (horizontal ? 0x30 : 0x20) | z; }
  78         public int code(boolean topleft) {
  79             switch(plane) {
  80                 case 0: return z(6)+(topleft?0:1);
  81                 case 1: return z(8)+(topleft?0:1);
  82                 case 2: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  83                 case 3: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  84                 case 4: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  85             }
  86             throw new Error();
  87         }
  88
  89         private final int fine()   { return horizontal ? row : col; }
  90         public  final int coarse() { return horizontal ? col : row; }
  91         private int _row()  { return horizontal ? row          : ((row)>>2); }
  92         private int _col()  { return horizontal ? ((col)>>2) : col;          }
  93
  94         public SectorWire west()  { return !horizontal ? null : col-4<0       ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col-4, row); }
  95         public SectorWire east()  { return !horizontal ? null : col+4>=getWidth()  ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col+4, row); }
  96         public SectorWire north() { return  horizontal ? null : row+4>=getHeight() ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col,   row+4); }
  97         public SectorWire south() { return  horizontal ? null : row-4<0       ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col,   row-4); }
  98
  99         public String toString() {
 100             return
 101                 (horizontal?(col+":"+(col+3)):(""+col))+","+
 102                 (horizontal?(row+"")         :(row+":"+(row+3)))+
 103                 "x"+plane;
 104         }
 105
 106         /** returns the ZYX0 coordinate of the byte controlling the switchbox that allows <tt>w</tt> to drive this wire */
 107         public int switchbox(SectorWire w) {
 108             if (w.horizontal==horizontal) {
 109                 if (w.plane!=plane) throw new Error();
 110                 if (Math.abs(w.coarse()-coarse())!=4) throw new Error(w.coarse() + " -- " + coarse());
 111                 boolean topleft = horizontal ? (w.coarse() < coarse()) : (w.coarse() > coarse());
 112                 int col = _col() + (( horizontal && !topleft) ? 1 : 0);
 113                 int row = _row() + ((!horizontal &&  topleft) ? 1 : 0);
 114                 return (code(topleft) << 24) | (row<<16) | (col<<8);
 115             }
 116             throw new Error("not implemented");
 117         }
 118
 119         public void drives(SectorWire w, boolean enable) {
 120             mode4zyx(switchbox(w), enable?0x02:0x00, 0x07);
 121         }
 122
 123         public boolean drives(SectorWire w) {
 124             int connect = (mode4zyx(switchbox(w)) >> (global?3:0)) & 0x7;
 125             return (connect & 0x2)!=0;
 126         }
 127         public SectorWire driverRight() {
 128             System.out.println("checking " + Integer.toString(code(true), 16) + " " + Integer.toString(_row(), 16) + " " + Integer.toString(_col(), 16));
 129             int ret = mode4(z(code(true)), _row(), _col());
 130             ret = (ret >> (global?3:0)) & 0x7;
 131             switch(ret) {
 132                 case 0: return null;
 133                 case 1: return null;  /* global wire on same side */
 134                 case 2: return new SectorWire(horizontal, plane, horizontal?(col+4):col, horizontal?row:(row+4));
 135                 case 4: return null;  /* global wire on other side */
 136                 default: throw new Error("multiple drivers on " + this + "!");
 137             }
 138         }
 139     }
 140     /*
 141     public final class SwitchBox {
 142         public final boolean h;
 143         public final int col;
 144         public final int row;
 145         public final int plane;
 146         public SwitchBox(boolean h, int col, int row, int plane) { this.h = h; this.col = col; this.row = row; this.plane = plane; }
 147         public SectorWire west(boolean global)  { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col-4, row,   plane); }
 148         public SectorWire east(boolean global)  { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col+4, row,   plane); }
 149         public SectorWire north(boolean global) { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col,   row-4, plane); }
 150         public SectorWire south(boolean global) { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col,   row+4, plane); }
 151     }
 152     */
 153
 154     public Cell cell(int col, int row) {
 155         if (col<0) return null;
 156         if (row<0) return null;
 157         if (col>=getWidth()) return null;
 158         if (row>=getHeight()) return null;
 159         return new Cell(col, row);
 160     }
 161
 162     public final class Cell {
 163         public final int col;
 164         public final int row;
 165
 166         public Cell(int col, int row) {
 167             this.row = row;
 168             this.col = col;
 169         }
 170
 171         // Accessors for Neighbors //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 172
 173         public SectorWire hwire(int plane)  { return new SectorWire(true, plane, col, row); }
 174         public SectorWire vwire(int plane)  { return new SectorWire(false, plane, col, row); }
 175         public Cell east() { return cell(col+1, row); }
 176         public Cell west() { return cell(col-1, row); }
 177         public Cell north() { return cell(col,   row+1); }
 178         public Cell south() { return cell(col,   row-1); }
 179         public Cell ne() { return cell(col+1, row+1); }
 180         public Cell nw() { return cell(col-1, row+1); }
 181         public Cell se() { return cell(col+1, row-1); }
 182         public Cell sw() { return cell(col-1, row-1); }
 183         public Sector sector() { return new Sector(this); }
 184
 185         /* bit positions mean:  [MSB] zxy z_y zx_ z__ _xy __y _x_ ___ [LSB] */
 186         public void lut(int xlut, int ylut) { xlut(xlut); ylut(ylut); }
 187         public void xlut(int table)    { mode4(7, row, col, (byte)(table & 0xff)); }
 188         public byte xlut()             { return (byte)(mode4(7, row, col) & 0xff); }
 189         public String printXLut()      { return FpslicUtil.printLut(xlut(), "x", "y", "t"); }
 190         public String printXLutX()     { return FpslicUtil.printLut(xlut(), str(xi(), "x"), str(yi(), "y"), str(ti_source(), "t")); }
 191
 192         public String str(int x, String def) {
 193             switch(x) {
 194                 case NORTH: return "n";
 195                 case SOUTH: return "s";
 196                 case EAST:  return "e";
 197                 case WEST:  return "w";
 198                 case NW:    return "nw";
 199                 case SE:    return "se";
 200                 case NE:    return "ne";
 201                 case SW:    return "sw";
 202                 case FB:    return "fb";
 203                 case L0:    return (hx(0)&&vx(0))?"HV0":hx(0)?"H0":vx(0)?"V0":"L0";
 204                 case L1:    return (hx(1)&&vx(1))?"HV1":hx(1)?"H1":vx(1)?"V1":"L1";
 205                 case L2:    return (hx(2)&&vx(2))?"HV2":hx(2)?"H2":vx(2)?"V2":"L2";
 206                 case L3:    return (hx(3)&&vx(3))?"HV3":hx(3)?"H3":vx(3)?"V3":"L3";
 207                 case L4:    return (hx(4)&&vx(4))?"HV4":hx(4)?"H4":vx(4)?"V4":"L4";
 208                 default: return def;
 209             }
 210         }
 211
 212         /* bit positions mean:  [MSB] zxy zx_ z_y z__ _xy _x_ __y ___ [LSB] */
 213         public void ylut(int table)    { mode4(6, row, col, (byte)(table & 0xff)); }
 214         public byte ylut()             { return (byte)(mode4(6, row, col) & 0xff); }
 215         public String printYLut()      { return FpslicUtil.printLut(ylut(), "y", "x", "t"); }
 216         public String printYLutX()     { return FpslicUtil.printLut(ylut(), str(yi(), "y"), str(xi(), "x"), str(ti_source(), "t")) + Integer.toString(ylut() & 0xff, 16); }
 217
 218         public void ff_reset_value(boolean value) {
 219             //mode4( /* FIXME WRONG!!! */, row, col, 3, !value); return;
 220         }
 221         /** FIXME!!! */
 222         public boolean ff_reset_value() { return false; }
 223         public boolean columnClocked() {
 224             return false;
 225         }
 226
 227         public void out(int plane, boolean enable) {
 228             switch(plane) {
 229                 case L0: mode4(0x00, row, col, 2, enable); return;
 230                 case L1: mode4(0x00, row, col, 3, enable); return;
 231                 case L2: mode4(0x00, row, col, 5, enable); return;
 232                 case L3: mode4(0x00, row, col, 4, enable); return;
 233                 case L4: mode4(0x00, row, col, 1, enable); return;
 234                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 235             }
 236         }
 237
 238         public boolean out(int plane) {
 239             switch(plane) {
 240                 case L0: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<2)) != 0;
 241                 case L1: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<3)) != 0;
 242                 case L2: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<5)) != 0;
 243                 case L3: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<4)) != 0;
 244                 case L4: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<1)) != 0;
 245                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 246             }
 247         }
 248
 249         public void h(int plane, boolean enable) {
 250             switch(plane) {
 251                 case 0: mode4(0x08, row, col, 2, enable); return;
 252                 case 1: mode4(0x08, row, col, 0, enable); return;
 253                 case 2: mode4(0x08, row, col, 5, enable); return;
 254                 case 3: mode4(0x08, row, col, 6, enable); return;
 255                 case 4: mode4(0x00, row, col, 6, enable); return;
 256                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 257             }
 258         }
 259
 260         public boolean hx(int plane) {
 261             switch(plane) {
 262                 case 0: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<2)) != 0;
 263                 case 1: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<0)) != 0;
 264                 case 2: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<5)) != 0;
 265                 case 3: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<6)) != 0;
 266                 case 4: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<6)) != 0;
 267                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 268             }
 269         }
 270
 271         public void v(int plane, boolean enable) {
 272             switch(plane) {
 273                 case 0: mode4(0x08, row, col, 1, enable); return;
 274                 case 1: mode4(0x08, row, col, 3, enable); return;
 275                 case 2: mode4(0x08, row, col, 4, enable); return;
 276                 case 3: mode4(0x08, row, col, 7, enable); return;
 277                 case 4: mode4(0x00, row, col, 7, enable); return;
 278                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 279             }
 280         }
 281
 282         public boolean vx(int plane) {
 283             switch(plane) {
 284                 case 0: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<1)) != 0;
 285                 case 1: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<3)) != 0;
 286                 case 2: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<4)) != 0;
 287                 case 3: return (mode4(0x08, row, col) & (1<<7)) != 0;
 288                 case 4: return (mode4(0x00, row, col) & (1<<7)) != 0;
 289                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 290             }
 291         }
 292
 293
 294         public int ti_source() {
 295             switch(mode4(1, row, col) & 0x30) {
 296                 case 0x20: return zi();
 297                 case 0x10: return FB;
 298                 case 0x00: return wi();
 299                 default: throw new Error("ack!");
 300             }
 301         }
 302
 303         public int t() {
 304             System.err.println("found " + (mode4(1, row, col) & 0x34));
 305             switch(mode4(1, row, col) & 0x34) {
 306                 case 0x20: return TMUX_Z;
 307                 case 0x24: return TMUX_W_AND_Z;
 308                 case 0x34: return TMUX_FB;
 309                 case 0x14: return TMUX_W_AND_FB;
 310                 case 0x00: return TMUX_W;
 311                     //default: throw new RuntimeException("unknown!");
 312                 default: return TMUX_W;
 313             }
 314         }
 315
 316         public void t(int code) {
 317             int result = 0;
 318             switch(code) {
 319                 case TMUX_Z:        result = 0x20; break; // TOTALLYBOGUS throw new Error("not implemented, but should be possible");
 320                 case TMUX_W_AND_Z:  result = 0x24; break;
 321                 case TMUX_FB:       result = 0x34; break; /* I think this is actually W_AND_FB, sadly */
 322                 case TMUX_W_AND_FB: result = 0x14; break;
 323                 case TMUX_W:        result = 0x00; break;
 324                     //default: throw new RuntimeException("unknown code! " + code);
 325                 default: result = 0x00; break;
 326             }
 327             mode4(1, row, col, result, 0x34);
 328         }
 329         /*
 330         private void fmux(int source) {
 331             switch(source) {
 332                 case ZMUX:
 333                 case FB:
 334                 case ALWAYS_ON:
 335                 default: throw new Error("unknown argument to fmux()");
 336             }
 337         }
 338
 339         public boolean win_easable() {
 340         }
 341         */
 342
 343         public int ti() {
 344             return mode4(1, row, col) & 0x34;
 345         }
 346
 347         public void t(boolean ignore_z_and_fb, boolean zm_drives_fb, boolean fb_drives_wm) {
 348             // still not totally satisfied...
 349             //     need to find the bit that sets the w-mux off
 350             //     what does it mean for both bits (0x30) to be set to 1?
 351             //if (fb && z) throw new RuntimeException("invalid combination");
 352             int result = 0;
 353             // ZM->FB = 0x04
 354             // FB->WM = 0x10
 355             // WZ->WM = 0x20
 356
 357             // tff => w&z      [0x20]
 358             // fff => w        [0x00]
 359             // ttt => fb&w     [0x34]
 360             // ftt => fb&w     [0x14]
 361             // fft => fb&w     [0x10]
 362
 363             // ttf => w&z      [0x24]
 364             // ftf => w        [0x04]
 365             // tft => fb&w     [0x30]
 366             if (ignore_z_and_fb) result |= 0x20;
 367             if (zm_drives_fb) result |= 0x04;
 368             if (fb_drives_wm) result |= 0x10;
 369             mode4(1, row, col, result, 0x34);
 370         }
 371
 372
 373         public void c(int source) {
 374             switch(source) {
 375                 case XLUT: mode4(1, row, col, 0x00, 0xc0); break;
 376                 case YLUT: mode4(1, row, col, 0x40, 0xc0); break;
 377                 case ZMUX: mode4(1, row, col, 0x80, 0xc0); break;
 378                 default:   throw new RuntimeException("Invalid Argument");
 379             }
 380         }
 381         public int c() {
 382             int cval = mode4(1, row, col) & 0xc0;
 383             switch (cval) {
 384                 case 0x00: return XLUT;
 385                 case 0x40: return YLUT;
 386                 case 0x80: return ZMUX;
 387             }
 388             throw new Error("c() => " + cval);
 389         }
 390         public void b(boolean registered) { mode4(1, row, col, 3, !registered); }
 391         public void f(boolean registered) { mode4(1, row, col, 2, !registered); }
 392         public boolean xo()               { return (mode4(1, row, col) & 0x01) != 0; }
 393         public boolean yo()               { return (mode4(1, row, col) & 0x02) != 0; }
 394         public void xo(boolean center)    { mode4(1, row, col, 0, center); }
 395         public void yo(boolean center)    { mode4(1, row, col, 1, center); }
 396         public boolean b() { return (mode4(1, row, col) & (1 << 3)) == 0; }
 397         public boolean f() { return (mode4(1, row, col) & (1 << 2)) == 0; }
 398         public boolean x() { return (mode4(1, row, col) & (1 << 1)) != 0; }
 399         public boolean y() { return (mode4(1, row, col) & (1 << 0)) != 0; }
 400
 401         public int oe() {
 402             switch (mode4(0x02, row, col) & 0x3) {
 403                 case 0: return NONE;
 404                 case 1: return H4;
 405                 case 2: return V4;
 406                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 407             }
 408         }
 409         public void oe(int source) {
 410             switch(source) {
 411                 case NONE: mode4(0x02, row, col, 0, 0x3); break;
 412                 case H4:   mode4(0x02, row, col, 1, 0x3); break;
 413                 case V4:   mode4(0x02, row, col, 2, 0x3); break;
 414                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 415             }
 416         }
 417
 418         public int xi() {
 419             // FIXME: can be multiple
 420             if ((mode4(0x03, row, col) & (1<<4))!=0) return L4;
 421             switch(mode4(0x05, row, col) & 0xff) {
 422                 case 0x80: return SW;
 423                 case (1<<6): return NE;
 424                 case (1<<5): return SE;
 425                 case (1<<4): return NW;
 426                 case (1<<3): return L0;
 427                 case (1<<2): return L1;
 428                 case (1<<1): return L2;
 429                 case (1<<0): return L3;
 430                 case 0: return NONE;
 431                 default: throw new Error();
 432             }
 433         }
 434
 435         public void xi(int source) {
 436             switch(source) {
 437                 case SW: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<7); break;
 438                 case NE: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<6); break;
 439                 case SE: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<5); break;
 440                 case NW: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<4); break;
 441                 case L4: mode4(0x03, row, col, 4, true);  mode4(0x05, row, col,    0); break;
 442                 case L3: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<0); break;
 443                 case L2: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<1); break;
 444                 case L1: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<2); break;
 445                 case L0: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 1<<3); break;
 446                 case NONE: mode4(0x03, row, col, 4, false); mode4(0x05, row, col, 0); break;
 447                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 448             }
 449         }
 450
 451         public int yi() {
 452             if ((mode4(0x02, row, col) & (1<<6))!=0) return L4;
 453             switch(mode4(0x04, row, col) & 0xff) {
 454                 case 0x80: return NORTH;
 455                 case (1<<5): return SOUTH;
 456                 case (1<<6): return WEST;
 457                 case (1<<4): return EAST;
 458                 case (1<<3): return L0;
 459                 case (1<<2): return L1;
 460                 case (1<<1): return L2;
 461                 case (1<<0): return L3;
 462                 case 0: return NONE;
 463                 default: throw new Error();
 464             }
 465         }
 466
 467         public void yi(int source) {
 468             switch(source) {
 469                 case NORTH: mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<7); break;
 470                 case SOUTH: mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<5); break;
 471                 case WEST:  mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<6); break;
 472                 case EAST:  mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<4); break;
 473                 case L4:    mode4(0x02, row, col, 6, true);  mode4(0x04, row, col,    0); break;
 474                 case L3:    mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<0); break;
 475                 case L2:    mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<1); break;
 476                 case L1:    mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<2); break;
 477                 case L0:    mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col, 1<<3); break;
 478                 case NONE:  mode4(0x02, row, col, 6, false); mode4(0x04, row, col,    0); break;
 479                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 480             }
 481         }
 482
 483         public void wi(int source) {
 484             switch(source) {
 485                 case L4:    mode4(0x03, row, col, 1<<5, 0xEC); break;
 486                 case L3:    mode4(0x03, row, col, 1<<6, 0xEC); break;
 487                 case L2:    mode4(0x03, row, col, 1<<7, 0xEC); break;
 488                 case L1:    mode4(0x03, row, col, 1<<3, 0xEC); break;
 489                 case L0:    mode4(0x03, row, col, 1<<2, 0xEC); break;
 490                 case NONE:  mode4(0x03, row, col,    0, 0xEC); break;
 491                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 492             }
 493         }
 494
 495         public int wi() {
 496             int who = mode4(0x03, row, col) & 0xEC;
 497             switch(who) {
 498                 case (1<<5): return L4;
 499                 case (1<<6): return L3;
 500                 case (1<<7): return L2;
 501                 case (1<<3): return L1;
 502                 case (1<<2): return L0;
 503                 case (1<<0): return NONE;  /* huh? */
 504                 case (0):    return NONE;
 505                 default: throw new RuntimeException("invalid argument: " + who);
 506             }
 507         }
 508
 509
 510         public void zi(int source) {
 511             switch(source) {
 512                 case L4:    mode4(0x02, row, col, 1<<7, 0xDB); break;
 513                 case L3:    mode4(0x02, row, col, 1<<5, 0xDB); break;
 514                 case L2:    mode4(0x02, row, col, 1<<4, 0xDB); break;
 515                 case L1:    mode4(0x02, row, col, 1<<3, 0xDB); break;
 516                 case L0:    mode4(0x02, row, col, 1<<2, 0xDB); break;
 517                 case NONE:  mode4(0x02, row, col,    0, 0xDB); break;
 518                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 519             }
 520         }
 521
 522         public int zi() {
 523             switch(mode4(0x02, row, col) & 0xDB) {
 524                 case (1<<7): return L4;
 525                 case (1<<5): return L3;
 526                 case (1<<4): return L2;
 527                 case (1<<3): return L1;
 528                 case (1<<2): return L0;
 529                 case (1<<1): return NONE;  /* huh? */
 530                 case (1<<0): return NONE;  /* huh? */
 531                 case 0:      return NONE;
 532                 default: throw new RuntimeException("invalid argument: zi=="+(mode4(0x02, row, col) & 0xDB));
 533             }
 534         }
 535
 536
 537         // Relevance //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 538
 539         public boolean xo_relevant() { return xo_relevant(NE) || xo_relevant(SE) || xo_relevant(NW) || xo_relevant(SW); }
 540         public boolean xo_relevant(int direction) {
 541             switch(direction) {
 542                 case NE: return ne() != null && ne().xi()==SW /*&& ne().xi_relevant()*/;
 543                 case NW: return nw() != null && nw().xi()==SE /*&& nw().xi_relevant()*/;
 544                 case SE: return se() != null && se().xi()==NW /*&& se().xi_relevant()*/;
 545                 case SW: return sw() != null && sw().xi()==NE /*&& sw().xi_relevant()*/;
 546                 default: return false;
 547             }
 548         }
 549         public boolean yo_relevant() { return yo_relevant(NORTH) || yo_relevant(SOUTH) || yo_relevant(EAST) || yo_relevant(WEST); }
 550         public boolean yo_relevant(int direction) {
 551             switch(direction) {
 552                 case NORTH: return north() != null && north().yi()==SOUTH  /*&& north().yi_relevant()*/;
 553                 case EAST: return east() != null  && east().yi()==WEST     /*&& east().yi_relevant()*/;
 554                 case SOUTH: return south() != null && south().yi()==NORTH  /*&& south().yi_relevant()*/;
 555                 case WEST: return west() != null  && west().yi()==EAST     /*&& west().yi_relevant()*/;
 556                 default: return false;
 557             }
 558         }
 559         public boolean xi_relevant() { return xi_to_xlut_relevant() || xi_to_ylut_relevant(); }
 560         public boolean yi_relevant() { return yi_to_xlut_relevant() || yi_to_ylut_relevant(); }
 561         public boolean xi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & 0xcc) >> 2) != (ylut() & 0x33)); }
 562         public boolean yi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & 0xcc) >> 2) != (xlut() & 0x33)); }
 563         public boolean zi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & LUT_Z) >> 4) != (xlut() & LUT_Z)); }
 564         public boolean zi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & LUT_Z) >> 4) != (ylut() & LUT_Z)); }
 565         public boolean xi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & LUT_SELF) >> 1) != (xlut() & (LUT_SELF >> 1))); }
 566         public boolean yi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & LUT_SELF) >> 1) != (ylut() & (LUT_SELF >> 1))); }
 567         public boolean xlut_relevant() {
 568             if ((c()==XLUT || c()==ZMUX) && c_relevant()) return true;
 569             if (xo()) return false;
 570             return xo_relevant();
 571         }
 572         public boolean ylut_relevant() {
 573             if ((c()==YLUT || c()==ZMUX) && c_relevant()) return true;
 574             if (yo()) return false;
 575             return yo_relevant();
 576         }
 577         public boolean c_relevant() {
 578             switch(ti()) {
 579                 case 0x34: return true;
 580                 case 0x14: return true;
 581                 case 0x10: return true;
 582                 case 0x30: return true;
 583             }
 584             for(int i=0; i<5; i++)
 585                 if (out(i))
 586                     return true;
 587             if (xo() || yo()) return true;
 588             return false;
 589         }
 590
 591         public boolean register_relevant() {
 592             if (!c_relevant()) return false;
 593             if (f() && out_relevant()) return true;
 594             if (f() && fb_relevant()) return true;
 595             if (b() && xo()) return true;
 596             if (b() && yo()) return true;
 597             return false;
 598         }
 599         public boolean out_relevant() {
 600             boolean out = false;
 601             boolean connect = false;
 602             for(int i=0; i<4; i++) {
 603                 if (out(L0+i)) out = true;
 604                 if (hx(L0+i)) connect = true;
 605                 if (vx(L0+i)) connect = true;
 606             }
 607             return out && connect;
 608         }
 609         public boolean fb_relevant() {
 610             if (!(zi_to_xlut_relevant()) ||
 611                 !(zi_to_ylut_relevant())) return false;
 612             switch(ti()) {
 613                 case 0x34: return true;
 614                 case 0x14: return true;
 615                 case 0x10: return true;
 616                 case 0x30: return true;
 617             }
 618             return false;
 619         }
 620
 621
 622     }
 623
 624     public IOB iob_bot(int col, boolean primary)   { return new IOB(col, 0, primary, true); }
 625     public IOB iob_top(int col, boolean primary)   { return new IOB(col, 1, primary, true); }
 626     public IOB iob_left(int row, boolean primary)  { return new IOB(0, row, primary, false); }
 627     public IOB iob_right(int row, boolean primary) { return new IOB(1, row, primary, false); }
 628     /*
 629     public IOB fromPin(int pin) {
 630         if (pin >=  4 && pin <= 11) return io(pin-3);
 631         if (pin >= 15 && pin <= 18) return io(pin-2);
 632         if (pin >= 19 && pin <= 24) return io(pin);
 633         if (pin >= 27 && pin <= 30) return io(pin-2);
 634         if (pin >= 33 && pin <= 36) return io(pin);
 635         if (pin >= 38 && pin <= 47) return io(pin+1);
 636
 637
 638         if (pin >= 33 && pin <= 36) return io(pin+36);
 639         if (pin >= 38 && pin <= 41) return io(pin+43);
 640         if (pin >= 42 && pin <= 43) return io(pin+47);
 641         if (pin >= 44 && pin <= 47) return io(pin+49);
 642         if (pin >= 57 && pin <= 62) return io(pin+40);
 643         if (pin >= 63 && pin <= 66) return io(pin+46);
 644         if (pin >= 68 && pin <= 71) return io(pin+53);
 645         if (pin >= 72 && pin <= 73) return io(pin+53);
 646         if (pin >= 74 && pin <= 75) return io(pin+63);
 647         if (pin >= 76 && pin <= 77) return io(143+(pin-76));
 648         if (pin >= 80 && pin <= 81) return io(145+(pin-80));
 649         if (pin >= 82 && pin <= 85) return io(151+(pin-82));
 650         if (pin >= 86 && pin <= 89) return io(165+(pin-86));
 651         if (pin >= 91 && pin <= 94) return io(177+(pin-91));
 652         if (pin >= 95 && pin <= 96) return io(183+(pin-95));
 653         if (pin >= 97 && pin <= 100) return io(189+(pin-97));
 654         if (pin >= 161 && pin <= 164) return io(289+(pin-161));
 655         if (pin >= 165 && pin <= 166) return io(297+(pin-165));
 656         if (pin >= 167 && pin <= 168) return io(303+(pin-167));
 657         if (pin >= 169 && pin <= 170) return io(309+(pin-169));
 658         if (pin >= 172 && pin <= 173) return io(313+(pin-172));
 659         if (pin >= 174 && pin <= 175) return io(325+(pin-174));
 660         if (pin >= 176 && pin <= 179) return io(327+(pin-176));
 661         if (pin >= 180 && pin <= 181) return io(335+(pin-180));
 662         if (pin >= 184 && pin <= 185) return io(337+(pin-184));
 663         if (pin >= 186 && pin <= 191) return io(343+(pin-186));
 664         if (pin >= 192 && pin <= 193) return io(359+(pin-192));
 665         if (pin >= 195 && pin <= 196) return io(363+(pin-195));
 666         if (pin >= 197 && pin <= 200) return io(369+(pin-197));
 667         if (pin >= 201 && pin <= 204) return io(381+(pin-201));
 668     }
 669     public io(int ionum) {
 670         if (ionum <= 94) {
 671             int cell = (94 - pin) / 2;
 672             boolean primary = cell * 2 == (94-pin);
 673         }
 674     }
 675     */
 676     public final class IOB {
 677         public final int col;
 678         public final int row;
 679         public final boolean primary;
 680         public final boolean northsouth;
 681         public IOB(int col, int row, boolean primary, boolean northsouth) {
 682             this.col = col;
 683             this.row = row;
 684             this.northsouth = northsouth;
 685             this.primary = primary;
 686         }
 687         /*
 688         public String dump() {
 689             System.out.println("[ "+
 690                                (schmitt()?"schmitt ":"")+
 691                                (slew()==3?"fast ":slew()==2?"med ":slew()==1?"slow ":"slew-unknown ")+
 692                                (cr()?"cr ":"")+
 693                                (reg()?"reg ":"")+
 694
 695         }
 696         */
 697         public void enableOutput(int direction) {
 698             useoem(true);
 699             output(direction);
 700             pullnone();
 701             useoem(true);
 702             oem(ALWAYS_ON);
 703             oe(true);
 704             // note: east-side IOBs should have slew=med, others slew=fast
 705             slew((!northsouth && col==1) ? MEDIUM : FAST);
 706         }
 707         public void enableInput() {
 708             schmitt(true);
 709             pullnone();
 710         }
 711
 712         public void    useoem(boolean use)  { mode4(z(3), row, col, 6, use); }
 713         public boolean useoem()             { return (mode4(z(3), row, col) & (1<<6))!=0; }
 714         public void    schmitt(boolean use) { mode4(z(0), row, col, 7, use); }
 715         public boolean schmitt()            { return (mode4(z(0), row, col) & (1<<7))!=0; }
 716
 717         public void    slew(int slew) {
 718             switch(slew) {
 719                 case FAST:   mode4(z(0), row, col, 3<<5, 0x60); return;
 720                 case MEDIUM: mode4(z(0), row, col, 2<<5, 0x60); return;
 721                 case SLOW:   mode4(z(0), row, col, 1<<5, 0x60); return;
 722                 default: throw new Error();
 723             }
 724         }
 725
 726         public void    oem(int source) {
 727             switch(source) {
 728                 case ALWAYS_ON:  mode4(z(3), row, col, 1<<5, 0x3f); return;
 729                 case ALWAYS_OFF: mode4(z(3), row, col,    0, 0x3f); return;
 730                 default: throw new Error();
 731             }
 732         }
 733
 734         private int z(int code) { return (northsouth ? 0x70 : 0x60) | (primary ? 0x00 : 0x04) | (code & 0x7); }
 735         public void pullup()   { mode4(z(0), row, col, 0x00<<1, 0x06); }
 736         public void pulldown() { mode4(z(0), row, col, 0x03<<1, 0x06); }
 737         public void pullnone() { mode4(z(0), row, col, 0x01<<1, 0x06); }
 738         public void oe(boolean oe) {
 739             int old =  mode4(z(1), row, col) & (~(1<<5));
 740             old     |= oe ? 0 : (1<<5);
 741             mode4(z(1), row, col, old & 0xff);
 742         }
 743
 744         public void output(int which) {
 745             switch(which) {
 746                 case NONE:
 747                     mode4(z(1), row, col, 0, 0x1f); return;
 748                 case WEST: case EAST: case NORTH: case SOUTH:
 749                     mode4(z(1), row, col, 1<<0, 0x1f); return;
 750                 case NW: case SW: case NE: case SE:
 751                     mode4(z(1), row, col, 1<<1, 0x1f); return;
 752                 default: throw new Error();
 753             }
 754         }
 755
 756     }
 757
 758
 759 }