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2022-03-20
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我的世界中,红石电路的本质是数字电路,但是对红石感兴趣的玩家们不用害怕,很多自动化设施所需要的数字电路知识都很少。今天我们就说几个简单的红石电路基本结构。
为了避免大家看不清图,现在声明:本文使用到的元件只有拉杆、红石、红石火把、红石中继器、红是比较器、白色羊毛、草方块和泥土。
1. 反相器
输入与输出的亮暗相反就是反相器,直接将红石火把安装在某种方块上就可以实现。
2. 或门
或门的输入输出要求:当且仅当所有输入都为暗时,输出为暗;否则输出为亮。
上图的或门结构是最简单的,而且很常用,但是小编并不推荐把它用作一个巨大电路的架构设计,因为他的输入和输出不容易规范。
上图的红石电路也实现了或门的功能,缺点是结构复杂和占用空间大。但是这个电路输出能量固定为0或15而且用红石火把作输出端口,很平易近人,容易规范。
3. 与门
与门的输入输出要求:当且仅当所有输入都为亮时,输出为亮;否则输出为暗。
与门的输入输出要求和或门很像。仔细一看,将或门要求中的亮暗互换,就是与门的要求了。
4. 时钟
数字电路中的时钟不是让人看一下就知道时间,而是一种对时间点的规定。简单地说就是输出的亮暗定时变化的系统。
上图中的系统是最简单的时钟,也相信是一些玩家的启蒙时钟。既然输入和输出相反,那么把输出和输入连到一起会怎样呢?输入本应该和输出不同,但是把输出作为输入又使得输入和输出相同,貌似产生了悖论,实际上从输入到输出是需要时间的,这导致输出会不断变化。上图中这个时钟可能是频率最高的,可惜他的工作不到两秒钟。
上图所示用红石比较器制成的时钟就克服了迅速故障的问题,玩家想用多久,就用多久。而且平率上也不必一个反相器结构的时钟慢。高速时钟可以完美控制投掷机等能快速完成任务的装置,但是操控反应速度稍慢的设备(如门和活塞),就捉襟见肘了。
既然一个反相器会出现故障,那么多放几个,一起分担工作强度,应该就不会坏了吧。其实要想建造时钟,需要奇数个反相器,而且三个就够了。这样的结构很节省材料,而且在空间占有上变现也不错。最重要的是,它控制活塞和门也完全不成问题。不过这套装置也有缺点,那就是频率固定,想改变频率,就必须改变反相器的数量。
考虑三反相器结构对输出端那个反相器的影响发现,其实三反相器时钟的本质是让输出端的反相器的闪烁频率慢一点。既然如此,不妨直接用中继器实现延时的功能。
实验发现,将中继器延时时长设置为第二档或以上,时钟就可以稳定工作了;如果设置为第一档,则输出端的反相器同样会因为闪烁频率过高,迅速出故障,进入长暗状态。
调整中继器延时级别为2时,这种时钟的频率和三反相器结构的时钟相同,而且几乎不占空间。改变中继器的延时指数就可以改变时钟频率,简单方便。因为中继器的关系,这种方法比较费原料,如果原料充足,那么就堪称完美时钟了
为了避免大家看不清图,现在声明:本文使用到的元件只有拉杆、红石、红石火把、红石中继器、红是比较器、白色羊毛、草方块和泥土。
1. 反相器
输入与输出的亮暗相反就是反相器,直接将红石火把安装在某种方块上就可以实现。
2. 或门
或门的输入输出要求:当且仅当所有输入都为暗时,输出为暗;否则输出为亮。
上图的或门结构是最简单的,而且很常用,但是小编并不推荐把它用作一个巨大电路的架构设计,因为他的输入和输出不容易规范。
上图的红石电路也实现了或门的功能,缺点是结构复杂和占用空间大。但是这个电路输出能量固定为0或15而且用红石火把作输出端口,很平易近人,容易规范。
3. 与门
与门的输入输出要求:当且仅当所有输入都为亮时,输出为亮;否则输出为暗。
与门的输入输出要求和或门很像。仔细一看,将或门要求中的亮暗互换,就是与门的要求了。
4. 时钟
数字电路中的时钟不是让人看一下就知道时间,而是一种对时间点的规定。简单地说就是输出的亮暗定时变化的系统。
上图中的系统是最简单的时钟,也相信是一些玩家的启蒙时钟。既然输入和输出相反,那么把输出和输入连到一起会怎样呢?输入本应该和输出不同,但是把输出作为输入又使得输入和输出相同,貌似产生了悖论,实际上从输入到输出是需要时间的,这导致输出会不断变化。上图中这个时钟可能是频率最高的,可惜他的工作不到两秒钟。
上图所示用红石比较器制成的时钟就克服了迅速故障的问题,玩家想用多久,就用多久。而且平率上也不必一个反相器结构的时钟慢。高速时钟可以完美控制投掷机等能快速完成任务的装置,但是操控反应速度稍慢的设备(如门和活塞),就捉襟见肘了。
既然一个反相器会出现故障,那么多放几个,一起分担工作强度,应该就不会坏了吧。其实要想建造时钟,需要奇数个反相器,而且三个就够了。这样的结构很节省材料,而且在空间占有上变现也不错。最重要的是,它控制活塞和门也完全不成问题。不过这套装置也有缺点,那就是频率固定,想改变频率,就必须改变反相器的数量。
考虑三反相器结构对输出端那个反相器的影响发现,其实三反相器时钟的本质是让输出端的反相器的闪烁频率慢一点。既然如此,不妨直接用中继器实现延时的功能。
实验发现,将中继器延时时长设置为第二档或以上,时钟就可以稳定工作了;如果设置为第一档,则输出端的反相器同样会因为闪烁频率过高,迅速出故障,进入长暗状态。
调整中继器延时级别为2时,这种时钟的频率和三反相器结构的时钟相同,而且几乎不占空间。改变中继器的延时指数就可以改变时钟频率,简单方便。因为中继器的关系,这种方法比较费原料,如果原料充足,那么就堪称完美时钟了
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。数字电路根据逻辑功能的不同特点,可以分成两大类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类叫做时序逻辑电路(简称时序电路)。组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关
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这个只能从右边解码器的内部逻辑图来理解和判断。Y0~Y7是8个3输入与非门,A、B、C是3个与非门。我们知道与非门的输入/输出逻辑关系是:0出1,全1出0。可以观察到,当C、B、A都输入0时,通过三个与非门的反相刚好满足了Y0 out 0的逻辑要求,而其余Y1。
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这是一个带开关使能控制的异或门电路符号。上面的g就表示使能引脚,下面的1,非1,表示如果输入一个高电平,一个低电平,那么输出就是1。否则就输出低电平。
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a logical circuit 以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。 逻辑电路是数字电路的基本组成部分. 所谓逻辑,意指逻辑状态真和假,分别用高电平和低电平表示. 基本的逻辑电路有与、或、非等门电路
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