rust - 如何使用Rust crate 'boolean_expression'来实现简单的逻辑电路？

Question

我想使用Rust crate 'boolean_expression'来实现一个简单的数字逻辑电路。例如，假设我们有一个简单的电路，该电路由两个2输入逻辑门，总共三个二进制输入信号A，B和C和一个二进制输出信号E组成。

假设第一栅极为具有输入信号A和B以及输出信号D的2输入与门。第二栅极为具有输入C和D以及输出E的2输入或门。

Circuit input signals: A, B, C
Circuit output signal: E

Logic gate equations:
D = A && B
E = C || D
where '&&' is the Boolean 'AND' and '||' is the Boolean 'OR'

让我们进一步假设，我们希望使用简化的有序二进制决策图(BDD)实现该电路的模型。在一个BDD包的常见实现中(例如Python)，我将使用某种命令(例如“let A = BDD.var”或类似的命令)将A，B和C定义为 bool 变量。我将上面显示的门方程写为 bool 表达式。我可以对输入A，B，C应用一些固定的 bool 值(“真”，“假”或“可能”)，或者我只是问“输入A，B和C的哪些组合定义了输出E？”

现在，我的问题是，使用Rust crate “boolean_expression”的教导，我该怎么做？如何将输入A定义为 bool 变量？如何定义两个门？如何检查输出信号E以确定输入A，B和C的哪些组合定义输出E？简而言之，我要键入什么(具体来说)以使用Rust crate “boolean_expression”的功能？如果您能告诉我要输入的内容-全部-我可以从那里拿走。谢谢你。

而且，当然，我计划实现的实际电路比这个简单示例要复杂得多。

Answer 1

Rust crate “boolean_expression”的作者提供了以下答案作为“main.rs”文件。

// Add this line to dependencies:  boolean_expression = "0.3.9"
// for example, add the line under dependencies in Cargo.toml


use boolean_expression::*;

fn main() {
    let mut bdd = BDD::new();

    // Build the circuit. The arguments passed to 'bdd.terminal()'
    // can be any type, as long as they are all the same type (the 
    // 'BDD' type is polymorphic on its labels); here, we use strings.
    let a = bdd.terminal("A");
    let b = bdd.terminal("B");
    let c = bdd.terminal("C");
    let d = bdd.and(a, b);
    let e = bdd.or(c, d);

    // Can 'e' be true at all? It should be.
    assert!(bdd.sat(e));

    // Print the expression equivalent of 'e'.
    println!("e = {:?}", bdd.to_expr(e));

    // Determine a satisfying assignment of [a, b, c] to let `e` be TRUE.
    // `sat` is an Option<HashMap<T, bool>>:
    //   - if `None`, then there is no satisfying assignment.
    //       (We already checked for this case above.)
    //   - if `Some(hashmap)`, then the hashmap gives a mapping from
    //       values of type T (here, the strings we used above) to
    //       boolean values.
    let sat = bdd.sat_one(e);
    match sat {
        None => panic!("Shouldn't happen!"),
        Some(vars) => {
            for (var, value) in &vars {
                println!("Satisfying assignment: var {} = {}", var, value);
            }
        }
    }
}