PHP + Swoole で論理回路シミュレータを作ってみた

 step   | T       J       K     | Q
--------+-----------------------+-------
 0      | 0       0       0     | 0
 1      | 1       0       0     | 0
 2      | 0       0       0     | 0
 3      | 1       0       0     | 0
 4      | 0       1       0     | 0
 5      | 1       1       0     | 1
 6      | 0       0       0     | 1
 7      | 1       0       0     | 1
 8      | 0       0       1     | 1
 9      | 1       0       1     | 0
 10     | 0       0       0     | 0
 11     | 1       0       0     | 0
 12     | 0       1       1     | 0
 13     | 1       1       1     | 1
 14     | 0       1       1     | 1
 15     | 1       1       1     | 0
 16     | 0       1       1     | 0
 17     | 1       1       1     | 1
 18     | 0       1       1     | 1
 19     | 1       1       1     | 0
 20     | 0       0       0     | 0

実装解説

前述のとおり、イベント駆動の非同期処理なので Swoole を利用しています。

「入力値の変化」をイベントとして、変化の内訳を伝達させています。

<?php

use Swoole\Coroutine\Channel;

const LEVEL_LOW = false;
const LEVEL_HIGH = true;

$ch = new Channel(10);

// 略

// クロックの変化（反転）
$ch->push(['t' => 'invert']);

// J, K 端子への入力値の変化
$ch->push([
    'j' => LEVEL_HIGH,
    'k' => LEVEL_LOW,
]);

はじめはクロックと入力端子を分けようとしたのですが、難しかったので断念しました。

勢いを大事にして一晩で作ったので、かなり雑な作りになっており

入力値の変化のタイミングはベタ書き & コピペ
出力も printf() してるだけ

というお粗末な実装です。

なお、入力のタイミングを制御するために、最初は PHP 組み込みの sleep() を使おうとしていました。実はこれでうまくいかず、Swoole では Swoole\Timer::after() を使う必要がある、ということを学びました。

JavaScript の setTimeout() と同じ要領ですね。

これに詰まったことによりカンファレンス前夜の睡眠時間を数時間削るハメになりました。

懇親会 LT での反響

翌日のカンファレンスの懇親会 LT にて、この論理回路シミュレータを紹介したところ会場のみなさまから様々な反応をいただくことができました。

道を歩み出した@okashoi さんを見た
#phpconokinawa pic.twitter.com/aGMdhYyABz
— せいけしろー (@seike460) 2019年10月12日

感想と今後の展望

カンファレンス本体でも発表を控えている中で、発表練習もほどほどにほぼ徹夜で実装をしていた私はいったい何をやっていたのか......。

でも、あのタイミングを逃したら一生やっていなかったと思うので、やってよかったと思います！勢い大事！

今後の展望としては

JK フリップフロップ以外も作る
ちゃんとした実装にする
- 回路素子などをきちんとクラスにする
- 論理回路としての動きと表示を分ける
素子同士を繋げられるようにする
- カウンタなどを作れるようにする

あたりが挙げられるのですが、果たしてその「今後」はいつ来ることやら。

「ウィルゲート Advent Calendar 2019」、明日の記事は @zoe302 さんによる「マイクラサーバ運用でやっている5tips」です。乞うご期待！

blog.zoe.tools

s平面の左側

左側なので安定してます（制御工学の話は出てきません）

PHP + Swoole で論理回路シミュレータを作ってみた

背景

JK-FF についての解説

実際の動作

実装解説

懇親会 LT での反響

感想と今後の展望