门|门模拟 2017 |问题 10

本文将介绍门|门模拟2017年的第10个问题，这是一个模拟电路问题。

问题描述

在这个问题中，我们需要设计一个模拟电路，满足下列要求：

• 器件：$2$个D型触发器、$2$个与非门、$1$个或非门，以及若干个电线。
• 输入：两个单独的信号，分别为时钟信号和输入信号。
• 输出：两个单独的信号，分别为$Q_1$和$Q_2$。

电路图如下所示：

任务

你需要使用任何你习惯的语言，实现这个电路的逻辑功能，并用样例数据和输出测试你的实现。

你需要提交你的实现代码和测试数据。

实现方式

一个较为简单明了的实现方式：

def door_door_2017_prob10(clk, inp):
    r1 = s1 = r2 = s2 = 1     # 初始化
    q1 = q2 = 0     # 初始状态

    for i in range(len(clk)):
        if clk[i]:
            if inp[i]:      # 输入为1，置反向触发器
                r1, s1 = s1, r1
                r2, s2 = s2, r2
            q1 = (not s1) if r1 else q1      # 更新Q1，利用反向触发器
            q2 = (not s2) if r2 else q2      # 更新Q2，利用反向触发器

    return q1, q2

测试数据

如下为测试样例数据：

def test_door_door_2017_prob10():
    clk = [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1]
    inp = [0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0]
    q1, q2 = door_door_2017_prob10(clk, inp)
    assert q1 == 0 and q2 == 1, (q1, q2)

test_door_door_2017_prob10()

总结

这是一个较为简单的模拟电路问题，我们只需要实现逻辑功能，并结合测试数据检验实现是否正确即可。