Создайте свою первую пользовательскую микросхему

Пользовательская микросхема — это компонент, который вы программируете сами. Вы пишете простой код на C с использованием API velxio-chip.h, Velxio компилирует его в WebAssembly в облаке, и результат ведет себя как любой компонент из каталога: у него есть выводы, которые вы подключаете, атрибуты, которые вы редактируете, и логика, которая выполняется внутри симуляции.

Когда стоит создать такую микросхему

Нужной вам ИС нет в каталоге (редкий сдвиговый регистр, проприетарный протокол датчика).
Вам нужен тестовый стенд — генератор импульсов, имитатор протокола, поддельный датчик с заданными значениями.
Вы преподаете цифровую логику и хотите, чтобы студенты реализовали микросхему, а не просто использовали ее.

Версия на пять минут

Откройте выбор компонентов и добавьте Custom Chip на холст.
Откроется галерея примеров — выберите отправную точку (или начните с пустого).
Вы попадете в обычный редактор кода: микросхема владеет собственной секцией в файловом обозревателе с двумя обычными файлами —
- chip.c — поведение;
- chip.json — манифест: имя, выводы, атрибуты (проверяется с автодополнением по мере ввода). Это встроенный пример Inverter (инвертор):

#include "velxio-chip.h"
#include <stdlib.h>

typedef struct { vx_pin in, out; } chip_state_t;

static void on_in_change(void* ud, vx_pin pin, int value) {
  chip_state_t* s = ud;
  vx_pin_write(s->out, value ? VX_LOW : VX_HIGH);
}

void chip_setup(void) {
  chip_state_t* s = malloc(sizeof *s);
  s->in  = vx_pin_register("IN",  VX_INPUT);
  s->out = vx_pin_register("OUT", VX_OUTPUT);
  vx_pin_write(s->out, vx_pin_read(s->in) ? VX_LOW : VX_HIGH);
  vx_pin_watch(s->in, VX_EDGE_BOTH, on_in_change, s);
  vx_log("inverter ready");
}

с его манифестом:

{
  "schema": "velxio-chip/v1",
  "name": "Inverter",
  "pins": ["IN", "OUT", "GND", "VCC"],
  "attributes": []
}

Подключите IN к кнопке, а OUT к светодиоду, затем нажмите Run (Запуск) — микросхема компилируется автоматически всякий раз, когда изменяется ее исходный код (кнопка с молотком в секции микросхемы в файловом обозревателе компилирует ее отдельно, с ошибками в консоли вывода, как у любого компилятора C).
Переключайте. Щелкните по микросхеме, пока симуляция остановлена, чтобы вернуться к ее chip.c; отредактируйте и снова нажмите Run.

Придание микросхеме облика

По умолчанию микросхема рисуется как темный корпус с именем на шелкографической полосе и подписями выводов по краю. Вы можете заменить этот облик собственным изображением — фотографией реальной платы-адаптера, рисунком из даташита, иконкой:

Нажмите кнопку image (изображение) в секции микросхемы в файловом обозревателе (рядом с Compile) и выберите PNG, JPEG или SVG размером до 256 КБ. Оно присоединится к chip.c и chip.json как еще один файл в секции этой микросхемы — chip.png, chip.jpg или chip.svg — так что оно путешествует вместе с проектом, экспортируется внутри .vlx и сохраняется вместе с микросхемой в My Chips.

Изображение масштабируется, чтобы соответствовать корпусу микросхемы, никогда не обрезается и не растягивается. Выводы не двигаются: их позиции по-прежнему берутся из chip.json, поэтому добавление изображения к уже подключенной микросхеме оставляет каждый провод точно на месте. Подписи выводов остаются поверх изображения, нарисованные белым с темным контуром, чтобы они читались и на светлом, и на темном изображении, а печатное имя уступает место изображению (оно остается во всплывающей подсказке).

Чтобы удалить изображение, используйте кнопку рядом с кнопкой изображения или удалите файл изображения из секции микросхемы.

Как выполняются микросхемы

Хост вызывает вашу chip_setup() один раз для каждого экземпляра микросхемы. После этого микросхема реактивна: ваш код выполняется только внутри обратных вызовов — изменился отслеживаемый вывод, пришел байт по I2C, сработал таймер. Нет главного цикла, который можно заблокировать, — именно это делает пользовательские микросхемы достаточно дешевыми, чтобы рассыпать их по схеме.

Встроенные примеры микросхем

Редактор микросхем поставляется с рабочими исходниками, которые вы можете загружать и изменять: логические элементы (инвертор, XOR), сдвиговые регистры (74HC595, CD4094), I2C-компоненты (PCF8574, DS3231 RTC, 24Cxx EEPROM), SPI АЦП (MCP3008), UART-преобразователь ROT13, счетчик импульсов — а также коллекция ретро-процессоров (Intel 4004 и другие) для по-настоящему отважных.

Далее: справочник по API микросхем.