src/edu/berkeley/obits/device/atmel/At40k.java

   1 package edu.berkeley.obits.device.atmel;
   2 import static edu.berkeley.obits.device.atmel.AtmelDevice.Constants.*;
   3 import edu.berkeley.obits.*;
   4 import org.ibex.util.*;
   5 import java.util.*;
   6 import java.io.*;
   7
   8 public class At40k {
   9
  10     /*private*/public final AtmelDevice dev;
  11     private final int width;
  12     private final int height;
  13
  14     public At40k(AtmelDevice dev, int width, int height) {
  15         this.width = width;
  16         this.height = height;
  17         this.dev = dev;
  18     }
  19
  20     public static class At40k10 extends At40k {
  21         public At40k10(AtmelDevice dev) { super(dev, 24, 24); }
  22     }
  23
  24     public final class Sector {
  25         public final int col;
  26         public final int row;
  27         public Sector(Cell c) { this((c.col/4)*4, (c.row/4)*4); }
  28         private Sector(int col, int row) {
  29             if (row % 4 != 0) throw new Error("Sector must be created with a multiple-of-4 row");
  30             if (col % 4 != 0) throw new Error("Sector must be created with a multiple-of-4 col");
  31             this.row = row;
  32             this.col = col;
  33         }
  34         public Sector north() { return row+4>=height ? null : new Sector(col, row+4); }
  35         public Sector south() { return row==0 ?        null : new Sector(col, row-4); }
  36         public Sector east()  { return col+4>=width ?  null : new Sector(col+4, row); }
  37         public Sector west()  { return col==0 ?        null : new Sector(col-4, row); }
  38         public Cell cell() { return At40k.this.cell(col, row); }
  39     }
  40
  41     public final class SectorWire {
  42         public final boolean global;
  43         public final boolean horizontal;
  44         public final int     plane;
  45         public final int     row;
  46         public final int     col;
  47         public SectorWire(boolean horizontal, int plane, int col, int row) {
  48             this.horizontal=horizontal;
  49             this.global = false;
  50             this.plane=plane;
  51             this.col= horizontal ? (col & ~0x3) : col;
  52             this.row=!horizontal ? (row & ~0x3) : row;
  53         }
  54         public boolean isDriven() {
  55             // FIXME: bridging connections (horiz-to-vert)
  56             for(int i=0; i<4; i++)
  57                 if (cell(horizontal ? col+i : col,
  58                          horizontal ? row   : row+i).out(plane)) return true;
  59             // FIXME: sector switchbox drivers
  60             return false;
  61         }
  62         private int z(int z)       { return (horizontal ? 0x30 : 0x20) | z; }
  63         public int code(boolean topleft) {
  64             switch(plane) {
  65                 case 0: return z(6)+(topleft?0:1);
  66                 case 1: return z(8)+(topleft?0:1);
  67                 case 2: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  68                 case 3: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  69                 case 4: return z(2*(4-plane))+(topleft?0:1);
  70             }
  71             throw new Error();
  72         }
  73
  74         private final int fine()   { return horizontal ? row : col; }
  75         public  final int coarse() { return horizontal ? col : row; }
  76         private int _row()  { return horizontal ? row          : ((row)>>2); }
  77         private int _col()  { return horizontal ? ((col)>>2) : col;          }
  78
  79         public SectorWire west()  { return !horizontal ? null : col-4<0       ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col-4, row); }
  80         public SectorWire east()  { return !horizontal ? null : col+4>=width  ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col+4, row); }
  81         public SectorWire north() { return  horizontal ? null : row+4>=height ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col,   row+4); }
  82         public SectorWire south() { return  horizontal ? null : row-4<0       ? null : new SectorWire(horizontal, plane, col,   row-4); }
  83
  84         public String toString() {
  85             return
  86                 (horizontal?(col+":"+(col+3)):(""+col))+","+
  87                 (horizontal?(row+"")         :(row+":"+(row+3)))+
  88                 "x"+plane;
  89         }
  90
  91         /** returns the ZYX0 coordinate of the byte controlling the switchbox that allows <tt>w</tt> to drive this wire */
  92         public int switchbox(SectorWire w) {
  93             if (w.horizontal==horizontal) {
  94                 if (w.plane!=plane) throw new Error();
  95                 if (Math.abs(w.coarse()-coarse())!=4) throw new Error(w.coarse() + " -- " + coarse());
  96                 boolean topleft = horizontal ? (w.coarse() < coarse()) : (w.coarse() > coarse());
  97                 int col = _col() + (( horizontal && !topleft) ? 1 : 0);
  98                 int row = _row() + ((!horizontal &&  topleft) ? 1 : 0);
  99                 return (code(topleft) << 24) | (row<<16) | (col<<8);
 100             }
 101             throw new Error("not implemented");
 102         }
 103
 104         public void drives(SectorWire w, boolean enable) {
 105             dev.mode4zyx(switchbox(w), enable?0x02:0x00, 0x07);
 106         }
 107
 108         public boolean drives(SectorWire w) {
 109             int connect = (dev.mode4zyx(switchbox(w)) >> (global?3:0)) & 0x7;
 110             return (connect & 0x2)!=0;
 111         }
 112         public SectorWire driverRight() {
 113             System.out.println("checking " + Integer.toString(code(true), 16) + " " + Integer.toString(_row(), 16) + " " + Integer.toString(_col(), 16));
 114             int ret = dev.mode4(z(code(true)), _row(), _col());
 115             ret = (ret >> (global?3:0)) & 0x7;
 116             switch(ret) {
 117                 case 0: return null;
 118                 case 1: return null;  /* global wire on same side */
 119                 case 2: return new SectorWire(horizontal, plane, horizontal?(col+4):col, horizontal?row:(row+4));
 120                 case 4: return null;  /* global wire on other side */
 121                 default: throw new Error("multiple drivers on " + this + "!");
 122             }
 123         }
 124     }
 125     /*
 126     public final class SwitchBox {
 127         public final boolean h;
 128         public final int col;
 129         public final int row;
 130         public final int plane;
 131         public SwitchBox(boolean h, int col, int row, int plane) { this.h = h; this.col = col; this.row = row; this.plane = plane; }
 132         public SectorWire west(boolean global)  { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col-4, row,   plane); }
 133         public SectorWire east(boolean global)  { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col+4, row,   plane); }
 134         public SectorWire north(boolean global) { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col,   row-4, plane); }
 135         public SectorWire south(boolean global) { return !h ? null : global ? null : new SectorWire(h, col,   row+4, plane); }
 136     }
 137     */
 138
 139     public Cell cell(int col, int row) {
 140         if (col<0) return null;
 141         if (row<0) return null;
 142         if (col>=width) return null;
 143         if (row>=height) return null;
 144         return new Cell(col, row);
 145     }
 146
 147     public final class Cell {
 148         public final int col;
 149         public final int row;
 150
 151         public Cell(int col, int row) {
 152             this.row = row;
 153             this.col = col;
 154         }
 155
 156         // Accessors for Neighbors //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 157
 158         public SectorWire hwire(int plane)  { return new SectorWire(true, plane, col, row); }
 159         public SectorWire vwire(int plane)  { return new SectorWire(false, plane, col, row); }
 160         public Cell east() { return cell(col+1, row); }
 161         public Cell west() { return cell(col-1, row); }
 162         public Cell north() { return cell(col,   row+1); }
 163         public Cell south() { return cell(col,   row-1); }
 164         public Cell ne() { return cell(col+1, row+1); }
 165         public Cell nw() { return cell(col-1, row+1); }
 166         public Cell se() { return cell(col+1, row-1); }
 167         public Cell sw() { return cell(col-1, row-1); }
 168         public Sector sector() { return new Sector(this); }
 169
 170         /* bit positions mean:  [MSB] zxy z_y zx_ z__ _xy __y _x_ ___ [LSB] */
 171         public void lut(int xlut, int ylut) { xlut(xlut); ylut(ylut); }
 172         public void xlut(int table)    { dev.mode4(7, row, col, (byte)(table & 0xff)); }
 173         public byte xlut()             { return (byte)(dev.mode4(7, row, col) & 0xff); }
 174         public String printXLut()      { return printLut(xlut(), "x", "y", "t"); }
 175         public String printXLutX()     { return printLut(xlut(), str(xi(), "x"), str(yi(), "y"), str(ti_source(), "t")); }
 176
 177         public String str(int x, String def) {
 178             switch(x) {
 179                 case NORTH: return "n";
 180                 case SOUTH: return "s";
 181                 case EAST:  return "e";
 182                 case WEST:  return "w";
 183                 case NW:    return "nw";
 184                 case SE:    return "se";
 185                 case NE:    return "ne";
 186                 case SW:    return "sw";
 187                 case FB:    return "fb";
 188                 case L0:    return (hx(0)&&vx(0))?"HV0":hx(0)?"H0":vx(0)?"V0":"L0";
 189                 case L1:    return (hx(1)&&vx(1))?"HV1":hx(1)?"H1":vx(1)?"V1":"L1";
 190                 case L2:    return (hx(2)&&vx(2))?"HV2":hx(2)?"H2":vx(2)?"V2":"L2";
 191                 case L3:    return (hx(3)&&vx(3))?"HV3":hx(3)?"H3":vx(3)?"V3":"L3";
 192                 case L4:    return (hx(4)&&vx(4))?"HV4":hx(4)?"H4":vx(4)?"V4":"L4";
 193                 default: return def;
 194             }
 195         }
 196
 197         /* bit positions mean:  [MSB] zxy zx_ z_y z__ _xy _x_ __y ___ [LSB] */
 198         public void ylut(int table)    { dev.mode4(6, row, col, (byte)(table & 0xff)); }
 199         public byte ylut()             { return (byte)(dev.mode4(6, row, col) & 0xff); }
 200         public String printYLut()      { return printLut(ylut(), "y", "x", "t"); }
 201         public String printYLutX()     { return printLut(ylut(), str(yi(), "y"), str(xi(), "x"), str(ti_source(), "t")) + Integer.toString(ylut() & 0xff, 16); }
 202
 203         public void ff_reset_value(boolean value) {
 204             //dev.mode4( /* FIXME WRONG!!! */, row, col, 3, !value); return;
 205         }
 206         /** FIXME!!! */
 207         public boolean ff_reset_value() { return false; }
 208         public boolean columnClocked() {
 209             return false;
 210         }
 211
 212         public void out(int plane, boolean enable) {
 213             switch(plane) {
 214                 case L0: dev.mode4(0x00, row, col, 2, enable); return;
 215                 case L1: dev.mode4(0x00, row, col, 3, enable); return;
 216                 case L2: dev.mode4(0x00, row, col, 5, enable); return;
 217                 case L3: dev.mode4(0x00, row, col, 4, enable); return;
 218                 case L4: dev.mode4(0x00, row, col, 1, enable); return;
 219                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 220             }
 221         }
 222
 223         public boolean out(int plane) {
 224             switch(plane) {
 225                 case L0: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<2)) != 0;
 226                 case L1: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<3)) != 0;
 227                 case L2: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<5)) != 0;
 228                 case L3: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<4)) != 0;
 229                 case L4: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<1)) != 0;
 230                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 231             }
 232         }
 233
 234         public void h(int plane, boolean enable) {
 235             switch(plane) {
 236                 case 0: dev.mode4(0x08, row, col, 2, enable); return;
 237                 case 1: dev.mode4(0x08, row, col, 0, enable); return;
 238                 case 2: dev.mode4(0x08, row, col, 5, enable); return;
 239                 case 3: dev.mode4(0x08, row, col, 6, enable); return;
 240                 case 4: dev.mode4(0x00, row, col, 6, enable); return;
 241                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 242             }
 243         }
 244
 245         public boolean hx(int plane) {
 246             switch(plane) {
 247                 case 0: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<2)) != 0;
 248                 case 1: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<0)) != 0;
 249                 case 2: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<5)) != 0;
 250                 case 3: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<6)) != 0;
 251                 case 4: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<6)) != 0;
 252                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 253             }
 254         }
 255
 256         public void v(int plane, boolean enable) {
 257             switch(plane) {
 258                 case 0: dev.mode4(0x08, row, col, 1, enable); return;
 259                 case 1: dev.mode4(0x08, row, col, 3, enable); return;
 260                 case 2: dev.mode4(0x08, row, col, 4, enable); return;
 261                 case 3: dev.mode4(0x08, row, col, 7, enable); return;
 262                 case 4: dev.mode4(0x00, row, col, 7, enable); return;
 263                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 264             }
 265         }
 266
 267         public boolean vx(int plane) {
 268             switch(plane) {
 269                 case 0: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<1)) != 0;
 270                 case 1: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<3)) != 0;
 271                 case 2: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<4)) != 0;
 272                 case 3: return (dev.mode4(0x08, row, col) & (1<<7)) != 0;
 273                 case 4: return (dev.mode4(0x00, row, col) & (1<<7)) != 0;
 274                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 275             }
 276         }
 277
 278
 279         public int ti_source() {
 280             switch(dev.mode4(1, row, col) & 0x30) {
 281                 case 0x20: return zi();
 282                 case 0x10: return FB;
 283                 case 0x00: return wi();
 284                 default: throw new Error("ack!");
 285             }
 286         }
 287
 288         public int t() {
 289             System.err.println("found " + (dev.mode4(1, row, col) & 0x34));
 290             switch(dev.mode4(1, row, col) & 0x34) {
 291                 case 0x20: return TMUX_Z;
 292                 case 0x24: return TMUX_W_AND_Z;
 293                 case 0x34: return TMUX_FB;
 294                 case 0x14: return TMUX_W_AND_FB;
 295                 case 0x00: return TMUX_W;
 296                     //default: throw new RuntimeException("unknown!");
 297                 default: return TMUX_W;
 298             }
 299         }
 300
 301         public void t(int code) {
 302             int result = 0;
 303             switch(code) {
 304                 case TMUX_Z:        result = 0x20; break; // TOTALLYBOGUS throw new Error("not implemented, but should be possible");
 305                 case TMUX_W_AND_Z:  result = 0x24; break;
 306                 case TMUX_FB:       result = 0x34; break; /* I think this is actually W_AND_FB, sadly */
 307                 case TMUX_W_AND_FB: result = 0x14; break;
 308                 case TMUX_W:        result = 0x00; break;
 309                     //default: throw new RuntimeException("unknown code! " + code);
 310                 default: result = 0x00; break;
 311             }
 312             dev.mode4(1, row, col, result, 0x34);
 313         }
 314         /*
 315         private void fmux(int source) {
 316             switch(source) {
 317                 case ZMUX:
 318                 case FB:
 319                 case ALWAYS_ON:
 320                 default: throw new Error("unknown argument to fmux()");
 321             }
 322         }
 323
 324         public boolean win_easable() {
 325         }
 326         */
 327
 328         public int ti() {
 329             return dev.mode4(1, row, col) & 0x34;
 330         }
 331
 332         public void t(boolean ignore_z_and_fb, boolean zm_drives_fb, boolean fb_drives_wm) {
 333             // still not totally satisfied...
 334             //     need to find the bit that sets the w-mux off
 335             //     what does it mean for both bits (0x30) to be set to 1?
 336             //if (fb && z) throw new RuntimeException("invalid combination");
 337             int result = 0;
 338             // ZM->FB = 0x04
 339             // FB->WM = 0x10
 340             // WZ->WM = 0x20
 341
 342             // tff => w&z      [0x20]
 343             // fff => w        [0x00]
 344             // ttt => fb&w     [0x34]
 345             // ftt => fb&w     [0x14]
 346             // fft => fb&w     [0x10]
 347
 348             // ttf => w&z      [0x24]
 349             // ftf => w        [0x04]
 350             // tft => fb&w     [0x30]
 351             if (ignore_z_and_fb) result |= 0x20;
 352             if (zm_drives_fb) result |= 0x04;
 353             if (fb_drives_wm) result |= 0x10;
 354             dev.mode4(1, row, col, result, 0x34);
 355         }
 356
 357
 358         public void c(int source) {
 359             switch(source) {
 360                 case XLUT: dev.mode4(1, row, col, 0x00, 0xc0); break;
 361                 case YLUT: dev.mode4(1, row, col, 0x40, 0xc0); break;
 362                 case ZMUX: dev.mode4(1, row, col, 0x80, 0xc0); break;
 363                 default:   throw new RuntimeException("Invalid Argument");
 364             }
 365         }
 366         public int c() {
 367             int cval = dev.mode4(1, row, col) & 0xc0;
 368             switch (cval) {
 369                 case 0x00: return XLUT;
 370                 case 0x40: return YLUT;
 371                 case 0x80: return ZMUX;
 372             }
 373             throw new Error("c() => " + cval);
 374         }
 375         public void b(boolean registered) { dev.mode4(1, row, col, 3, !registered); }
 376         public void f(boolean registered) { dev.mode4(1, row, col, 2, !registered); }
 377         public boolean xo()               { return (dev.mode4(1, row, col) & 0x01) != 0; }
 378         public boolean yo()               { return (dev.mode4(1, row, col) & 0x02) != 0; }
 379         public void xo(boolean center)    { dev.mode4(1, row, col, 0, center); }
 380         public void yo(boolean center)    { dev.mode4(1, row, col, 1, center); }
 381         public boolean b() { return (dev.mode4(1, row, col) & (1 << 3)) == 0; }
 382         public boolean f() { return (dev.mode4(1, row, col) & (1 << 2)) == 0; }
 383         public boolean x() { return (dev.mode4(1, row, col) & (1 << 1)) != 0; }
 384         public boolean y() { return (dev.mode4(1, row, col) & (1 << 0)) != 0; }
 385
 386         public int oe() {
 387             switch (dev.mode4(0x02, row, col) & 0x3) {
 388                 case 0: return NONE;
 389                 case 1: return H4;
 390                 case 2: return V4;
 391                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 392             }
 393         }
 394         public void oe(int source) {
 395             switch(source) {
 396                 case NONE: dev.mode4(0x02, row, col, 0, 0x3); break;
 397                 case H4:   dev.mode4(0x02, row, col, 1, 0x3); break;
 398                 case V4:   dev.mode4(0x02, row, col, 2, 0x3); break;
 399                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 400             }
 401         }
 402
 403         public int xi() {
 404             // FIXME: can be multiple
 405             if ((dev.mode4(0x03, row, col) & (1<<4))!=0) return L4;
 406             switch(dev.mode4(0x05, row, col) & 0xff) {
 407                 case 0x80: return SW;
 408                 case (1<<6): return NE;
 409                 case (1<<5): return SE;
 410                 case (1<<4): return NW;
 411                 case (1<<3): return L0;
 412                 case (1<<2): return L1;
 413                 case (1<<1): return L2;
 414                 case (1<<0): return L3;
 415                 case 0: return NONE;
 416                 default: throw new Error();
 417             }
 418         }
 419
 420         public void xi(int source) {
 421             switch(source) {
 422                 case SW: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<7); break;
 423                 case NE: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<6); break;
 424                 case SE: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<5); break;
 425                 case NW: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<4); break;
 426                 case L4: dev.mode4(0x03, row, col, 4, true);  dev.mode4(0x05, row, col,    0); break;
 427                 case L3: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<0); break;
 428                 case L2: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<1); break;
 429                 case L1: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<2); break;
 430                 case L0: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 1<<3); break;
 431                 case NONE: dev.mode4(0x03, row, col, 4, false); dev.mode4(0x05, row, col, 0); break;
 432                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 433             }
 434         }
 435
 436         public int yi() {
 437             if ((dev.mode4(0x02, row, col) & (1<<6))!=0) return L4;
 438             switch(dev.mode4(0x04, row, col) & 0xff) {
 439                 case 0x80: return NORTH;
 440                 case (1<<5): return SOUTH;
 441                 case (1<<6): return WEST;
 442                 case (1<<4): return EAST;
 443                 case (1<<3): return L0;
 444                 case (1<<2): return L1;
 445                 case (1<<1): return L2;
 446                 case (1<<0): return L3;
 447                 case 0: return NONE;
 448                 default: throw new Error();
 449             }
 450         }
 451
 452         public void yi(int source) {
 453             switch(source) {
 454                 case NORTH: dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<7); break;
 455                 case SOUTH: dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<5); break;
 456                 case WEST:  dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<6); break;
 457                 case EAST:  dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<4); break;
 458                 case L4:    dev.mode4(0x02, row, col, 6, true);  dev.mode4(0x04, row, col,    0); break;
 459                 case L3:    dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<0); break;
 460                 case L2:    dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<1); break;
 461                 case L1:    dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<2); break;
 462                 case L0:    dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col, 1<<3); break;
 463                 case NONE:  dev.mode4(0x02, row, col, 6, false); dev.mode4(0x04, row, col,    0); break;
 464                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 465             }
 466         }
 467
 468         public void wi(int source) {
 469             switch(source) {
 470                 case L4:    dev.mode4(0x03, row, col, 1<<5, 0xEC); break;
 471                 case L3:    dev.mode4(0x03, row, col, 1<<6, 0xEC); break;
 472                 case L2:    dev.mode4(0x03, row, col, 1<<7, 0xEC); break;
 473                 case L1:    dev.mode4(0x03, row, col, 1<<3, 0xEC); break;
 474                 case L0:    dev.mode4(0x03, row, col, 1<<2, 0xEC); break;
 475                 case NONE:  dev.mode4(0x03, row, col,    0, 0xEC); break;
 476                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 477             }
 478         }
 479
 480         public int wi() {
 481             int who = dev.mode4(0x03, row, col) & 0xEC;
 482             switch(who) {
 483                 case (1<<5): return L4;
 484                 case (1<<6): return L3;
 485                 case (1<<7): return L2;
 486                 case (1<<3): return L1;
 487                 case (1<<2): return L0;
 488                 case (1<<0): return NONE;  /* huh? */
 489                 case (0):    return NONE;
 490                 default: throw new RuntimeException("invalid argument: " + who);
 491             }
 492         }
 493
 494
 495         public void zi(int source) {
 496             switch(source) {
 497                 case L4:    dev.mode4(0x02, row, col, 1<<7, 0xDB); break;
 498                 case L3:    dev.mode4(0x02, row, col, 1<<5, 0xDB); break;
 499                 case L2:    dev.mode4(0x02, row, col, 1<<4, 0xDB); break;
 500                 case L1:    dev.mode4(0x02, row, col, 1<<3, 0xDB); break;
 501                 case L0:    dev.mode4(0x02, row, col, 1<<2, 0xDB); break;
 502                 case NONE:  dev.mode4(0x02, row, col,    0, 0xDB); break;
 503                 default: throw new RuntimeException("invalid argument");
 504             }
 505         }
 506
 507         public int zi() {
 508             switch(dev.mode4(0x02, row, col) & 0xDB) {
 509                 case (1<<7): return L4;
 510                 case (1<<5): return L3;
 511                 case (1<<4): return L2;
 512                 case (1<<3): return L1;
 513                 case (1<<2): return L0;
 514                 case (1<<1): return NONE;  /* huh? */
 515                 case (1<<0): return NONE;  /* huh? */
 516                 case 0:      return NONE;
 517                 default: throw new RuntimeException("invalid argument: zi=="+(dev.mode4(0x02, row, col) & 0xDB));
 518             }
 519         }
 520
 521
 522         // Relevance //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 523
 524         public boolean xo_relevant() { return xo_relevant(NE) || xo_relevant(SE) || xo_relevant(NW) || xo_relevant(SW); }
 525         public boolean xo_relevant(int direction) {
 526             switch(direction) {
 527                 case NE: return ne() != null && ne().xi()==SW /*&& ne().xi_relevant()*/;
 528                 case NW: return nw() != null && nw().xi()==SE /*&& nw().xi_relevant()*/;
 529                 case SE: return se() != null && se().xi()==NW /*&& se().xi_relevant()*/;
 530                 case SW: return sw() != null && sw().xi()==NE /*&& sw().xi_relevant()*/;
 531                 default: return false;
 532             }
 533         }
 534         public boolean yo_relevant() { return yo_relevant(NORTH) || yo_relevant(SOUTH) || yo_relevant(EAST) || yo_relevant(WEST); }
 535         public boolean yo_relevant(int direction) {
 536             switch(direction) {
 537                 case NORTH: return north() != null && north().yi()==SOUTH  /*&& north().yi_relevant()*/;
 538                 case EAST: return east() != null  && east().yi()==WEST     /*&& east().yi_relevant()*/;
 539                 case SOUTH: return south() != null && south().yi()==NORTH  /*&& south().yi_relevant()*/;
 540                 case WEST: return west() != null  && west().yi()==EAST     /*&& west().yi_relevant()*/;
 541                 default: return false;
 542             }
 543         }
 544         public boolean xi_relevant() { return xi_to_xlut_relevant() || xi_to_ylut_relevant(); }
 545         public boolean yi_relevant() { return yi_to_xlut_relevant() || yi_to_ylut_relevant(); }
 546         public boolean xi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & 0xcc) >> 2) != (ylut() & 0x33)); }
 547         public boolean yi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & 0xcc) >> 2) != (xlut() & 0x33)); }
 548         public boolean zi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & LUT_Z) >> 4) != (xlut() & LUT_Z)); }
 549         public boolean zi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & LUT_Z) >> 4) != (ylut() & LUT_Z)); }
 550         public boolean xi_to_xlut_relevant() { return (((xlut() & LUT_SELF) >> 1) != (xlut() & (LUT_SELF >> 1))); }
 551         public boolean yi_to_ylut_relevant() { return (((ylut() & LUT_SELF) >> 1) != (ylut() & (LUT_SELF >> 1))); }
 552         public boolean xlut_relevant() {
 553             if ((c()==XLUT || c()==ZMUX) && c_relevant()) return true;
 554             if (xo()) return false;
 555             return xo_relevant();
 556         }
 557         public boolean ylut_relevant() {
 558             if ((c()==YLUT || c()==ZMUX) && c_relevant()) return true;
 559             if (yo()) return false;
 560             return yo_relevant();
 561         }
 562         public boolean c_relevant() {
 563             switch(ti()) {
 564                 case 0x34: return true;
 565                 case 0x14: return true;
 566                 case 0x10: return true;
 567                 case 0x30: return true;
 568             }
 569             for(int i=0; i<5; i++)
 570                 if (out(i))
 571                     return true;
 572             if (xo() || yo()) return true;
 573             return false;
 574         }
 575
 576         public boolean register_relevant() {
 577             if (!c_relevant()) return false;
 578             if (f() && out_relevant()) return true;
 579             if (f() && fb_relevant()) return true;
 580             if (b() && xo()) return true;
 581             if (b() && yo()) return true;
 582             return false;
 583         }
 584         public boolean out_relevant() {
 585             boolean out = false;
 586             boolean connect = false;
 587             for(int i=0; i<4; i++) {
 588                 if (out(L0+i)) out = true;
 589                 if (hx(L0+i)) connect = true;
 590                 if (vx(L0+i)) connect = true;
 591             }
 592             return out && connect;
 593         }
 594         public boolean fb_relevant() {
 595             if (!(zi_to_xlut_relevant()) ||
 596                 !(zi_to_ylut_relevant())) return false;
 597             switch(ti()) {
 598                 case 0x34: return true;
 599                 case 0x14: return true;
 600                 case 0x10: return true;
 601                 case 0x30: return true;
 602             }
 603             return false;
 604         }
 605
 606
 607     }
 608
 609     public IOB iob_bot(int col, boolean primary)   { return new IOB(col, 0, primary, true); }
 610     public IOB iob_top(int col, boolean primary)   { return new IOB(col, 1, primary, true); }
 611     public IOB iob_left(int row, boolean primary)  { return new IOB(0, row, primary, false); }
 612     public IOB iob_right(int row, boolean primary) { return new IOB(1, row, primary, false); }
 613     /*
 614     public IOB fromPin(int pin) {
 615         if (pin >=  4 && pin <= 11) return io(pin-3);
 616         if (pin >= 15 && pin <= 18) return io(pin-2);
 617         if (pin >= 19 && pin <= 24) return io(pin);
 618         if (pin >= 27 && pin <= 30) return io(pin-2);
 619         if (pin >= 33 && pin <= 36) return io(pin);
 620         if (pin >= 38 && pin <= 47) return io(pin+1);
 621
 622
 623         if (pin >= 33 && pin <= 36) return io(pin+36);
 624         if (pin >= 38 && pin <= 41) return io(pin+43);
 625         if (pin >= 42 && pin <= 43) return io(pin+47);
 626         if (pin >= 44 && pin <= 47) return io(pin+49);
 627         if (pin >= 57 && pin <= 62) return io(pin+40);
 628         if (pin >= 63 && pin <= 66) return io(pin+46);
 629         if (pin >= 68 && pin <= 71) return io(pin+53);
 630         if (pin >= 72 && pin <= 73) return io(pin+53);
 631         if (pin >= 74 && pin <= 75) return io(pin+63);
 632         if (pin >= 76 && pin <= 77) return io(143+(pin-76));
 633         if (pin >= 80 && pin <= 81) return io(145+(pin-80));
 634         if (pin >= 82 && pin <= 85) return io(151+(pin-82));
 635         if (pin >= 86 && pin <= 89) return io(165+(pin-86));
 636         if (pin >= 91 && pin <= 94) return io(177+(pin-91));
 637         if (pin >= 95 && pin <= 96) return io(183+(pin-95));
 638         if (pin >= 97 && pin <= 100) return io(189+(pin-97));
 639         if (pin >= 161 && pin <= 164) return io(289+(pin-161));
 640         if (pin >= 165 && pin <= 166) return io(297+(pin-165));
 641         if (pin >= 167 && pin <= 168) return io(303+(pin-167));
 642         if (pin >= 169 && pin <= 170) return io(309+(pin-169));
 643         if (pin >= 172 && pin <= 173) return io(313+(pin-172));
 644         if (pin >= 174 && pin <= 175) return io(325+(pin-174));
 645         if (pin >= 176 && pin <= 179) return io(327+(pin-176));
 646         if (pin >= 180 && pin <= 181) return io(335+(pin-180));
 647         if (pin >= 184 && pin <= 185) return io(337+(pin-184));
 648         if (pin >= 186 && pin <= 191) return io(343+(pin-186));
 649         if (pin >= 192 && pin <= 193) return io(359+(pin-192));
 650         if (pin >= 195 && pin <= 196) return io(363+(pin-195));
 651         if (pin >= 197 && pin <= 200) return io(369+(pin-197));
 652         if (pin >= 201 && pin <= 204) return io(381+(pin-201));
 653     }
 654     public io(int ionum) {
 655         if (ionum <= 94) {
 656             int cell = (94 - pin) / 2;
 657             boolean primary = cell * 2 == (94-pin);
 658         }
 659     }
 660     */
 661     public final class IOB {
 662         public final int col;
 663         public final int row;
 664         public final boolean primary;
 665         public final boolean northsouth;
 666         public IOB(int col, int row, boolean primary, boolean northsouth) {
 667             this.col = col;
 668             this.row = row;
 669             this.northsouth = northsouth;
 670             this.primary = primary;
 671         }
 672         /*
 673         public String dump() {
 674             System.out.println("[ "+
 675                                (schmitt()?"schmitt ":"")+
 676                                (slew()==3?"fast ":slew()==2?"med ":slew()==1?"slow ":"slew-unknown ")+
 677                                (cr()?"cr ":"")+
 678                                (reg()?"reg ":"")+
 679
 680         }
 681         */
 682         public void enableOutput(int direction) {
 683             useoem(true);
 684             output(direction);
 685             pullnone();
 686             useoem(true);
 687             oem(ALWAYS_ON);
 688             oe(true);
 689             // note: east-side IOBs should have slew=med, others slew=fast
 690             slew((!northsouth && col==1) ? MEDIUM : FAST);
 691         }
 692         public void enableInput() {
 693             schmitt(true);
 694             pullnone();
 695         }
 696
 697         public void    useoem(boolean use)  { dev.mode4(z(3), row, col, 6, use); }
 698         public boolean useoem()             { return (dev.mode4(z(3), row, col) & (1<<6))!=0; }
 699         public void    schmitt(boolean use) { dev.mode4(z(0), row, col, 7, use); }
 700         public boolean schmitt()            { return (dev.mode4(z(0), row, col) & (1<<7))!=0; }
 701
 702         public void    slew(int slew) {
 703             switch(slew) {
 704                 case FAST:   dev.mode4(z(0), row, col, 3<<5, 0x60); return;
 705                 case MEDIUM: dev.mode4(z(0), row, col, 2<<5, 0x60); return;
 706                 case SLOW:   dev.mode4(z(0), row, col, 1<<5, 0x60); return;
 707                 default: throw new Error();
 708             }
 709         }
 710
 711         public void    oem(int source) {
 712             switch(source) {
 713                 case ALWAYS_ON:  dev.mode4(z(3), row, col, 1<<5, 0x3f); return;
 714                 case ALWAYS_OFF: dev.mode4(z(3), row, col,    0, 0x3f); return;
 715                 default: throw new Error();
 716             }
 717         }
 718
 719         private int z(int code) { return (northsouth ? 0x70 : 0x60) | (primary ? 0x00 : 0x04) | (code & 0x7); }
 720         public void pullup()   { dev.mode4(z(0), row, col, 0x00<<1, 0x06); }
 721         public void pulldown() { dev.mode4(z(0), row, col, 0x03<<1, 0x06); }
 722         public void pullnone() { dev.mode4(z(0), row, col, 0x01<<1, 0x06); }
 723         public void oe(boolean oe) {
 724             int old =  dev.mode4(z(1), row, col) & (~(1<<5));
 725             old     |= oe ? 0 : (1<<5);
 726             dev.mode4(z(1), row, col, old & 0xff);
 727         }
 728
 729         public void output(int which) {
 730             switch(which) {
 731                 case NONE:
 732                     dev.mode4(z(1), row, col, 0, 0x1f); return;
 733                 case WEST: case EAST: case NORTH: case SOUTH:
 734                     dev.mode4(z(1), row, col, 1<<0, 0x1f); return;
 735                 case NW: case SW: case NE: case SE:
 736                     dev.mode4(z(1), row, col, 1<<1, 0x1f); return;
 737                 default: throw new Error();
 738             }
 739         }
 740
 741     }
 742
 743     public static void main(String[] s) throws Exception {
 744         System.out.println(printLut(0x39, "se", "n", "L0"));
 745     }
 746     public static synchronized String printLut(int lut, String xn, String yn, String zn) {
 747         try {
 748             File f = File.createTempFile("mvsis", ".mvs");
 749             f.deleteOnExit();
 750
 751             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);
 752             PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(fos));
 753             pw.println(".model clb");
 754             pw.println(".inputs "+xn+" "+yn+" "+zn);
 755             pw.println(".outputs O");
 756             pw.println(".table "+xn+" "+yn+" "+zn+/*("X_xor_Y X_xor_Z Y_xor_Z")+*/ " -> O");
 757             for(int i=8; i>=0; i--) {
 758                 int x = ((i & 0x01)!=0 ? 1 : 0);
 759                 int y = ((i & 0x02)!=0 ? 1 : 0);
 760                 int z = ((i & 0x04)!=0 ? 1 : 0);
 761                 pw.print(" "+x+" ");
 762                 pw.print(" "+y+" ");
 763                 pw.print(" "+z+" ");
 764                 //pw.print(" "+(x ^ y)+" ");
 765                 //pw.print(" "+(y ^ z)+" ");
 766                 //pw.print(" "+(z ^ y)+" ");
 767                 pw.print((lut & (1<<i))==0 ? 0 : 1);
 768                 pw.println();
 769             }
 770             pw.println(".end");
 771             pw.flush();
 772             pw.close();
 773             Process p = Runtime.getRuntime().exec(new String[] { "mvsis", "-c", "simplify;print_factor", f.getAbsolutePath() });
 774             new Gobble("mvsis: ", p.getErrorStream()).start();
 775             //new Gobble("mvsis: ", p.getInputStream()).start();
 776             BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));
 777             String ret = br.readLine();
 778             //f.delete();
 779             return ret.trim();
 780         } catch (Exception e) {
 781             e.printStackTrace();
 782             return "*mvsis_error*";
 783         }
 784     }
 785
 786     public static class Gobble extends Thread {
 787         private final String header;
 788         private final BufferedReader br;
 789         public Gobble(String header, BufferedReader br) { this.br = br; this.header = header; }
 790         public Gobble(String header, Reader r)          { this(header, new BufferedReader(r)); }
 791         public Gobble(String header, InputStream is)    { this(header, new InputStreamReader(is)); }
 792         public void run() {
 793             try {
 794                 for(String s = br.readLine(); s!=null; s=br.readLine())
 795                     System.err.println(header + s);
 796             } catch (Exception e) {
 797                 e.printStackTrace();
 798             }
 799         }
 800     }
 801 }