[1.5.2+] Туториал по редстоуну
Всем привет!
Этот туториал посвящен редстоуну. Здесь я расскажу, как он работает и что из него можно сделать.
В туториале есть ссылки на minecraft wiki и википедию, чтобы интересные вещи вы могли узнать более подробно.
У каждого блока есть два параметра:
-Мощность редстоун-сигнала на нём (число от 0 до 15).
-Активирован ли блок сильно (да/нет)
Сильно активированные блоки являются источниками сигнала, как красный факел или блок редстоуна, и наоборот: источники сигнала считаются сильно активированными блоками.
Таблица возможных состояний блоков:
Блоки красной пыли отличаются между собой, в зависимости от того, как они установлены. И не только по внешнему виду. Меняется и то, как они работают. У кусочка редстоуна есть «концы».
На скриншоте показаны концы для того кусочка, который находится на зеленой шерсти. Концы обозначены полублоками кирпича. У единственного кусочка редстоуна (точки) 5 концов, а у расположенного на прямой линии 2 конца, а у того, который на изгибе всего 1 «конец».
Как редстоун активирует блоки?
Только блоки, которые расположены на таких «концах» активируются, когда активен сам редстоун. Блок под редстоуном активируется всегда, каким бы образом редстоун не был установлен, поэтому зеленые блоки тоже считаются «концами». При этом уровень активации «концов» точно такой же, как у кусочка красной пыли. То есть мощность сигнала не уменьшается, проходя сквозь блоки. Она уменьшается только если сигнал проходит от редстоуна к редстоуну. Повторители и компараторы тоже не уменьшают мощность сигнала.
Демонстрация, какие блоки активировались:
Блоки под редстоуном тоже считаются «концевыми»:
Как активируется сам редстоун?
Кусочек редстоуна становится активным, если:
1) Есть активированный кусочек редстоуна рядом (6 смежных блоков) или на ступеньку выше/ниже.
(мощность сигнала становится на 1 меньше)
Сигнал может быть передан на ступеньку выше, даже если путь преграждает «особый» блок (см. ниже).
2) Рядом с ним есть блок-источник сигнала.
(мощность сигнала становится такой же как у блока)
(сильно активированные блоки можно обнаружить только с помощью редстоуна)
Блоки, которые над и под редстоуном тоже считаются «рядом».
На скриншоте видно, что редстоун не зажигается от активированного блока, но зажигается от блока-источника сигнала (повторитель активирует блок перед собой сильно). При этом не обязательно чтобы блок-источник был «концевым». Редстоун, расположенный на изгибе и в середине линии, тоже активируется.
Красный факел, как и обычный, не может висеть в воздухе. Он обязательно должен быть прикреплен к какому-то блоку. Красный факел может находиться в двух состояниях: включен и выключен (а не в 16 состояниях, как красная пыль и блоки).
Когда красный факел горит, он сам становится источником сигнала (мощностью 15), и делает блок над собой источником сигнала (мощностью 15) (если он «проводящий»).
Сигнал по редстоуну передается моментально. Факел же меняет свое состояние не сразу, а примерно через 0,1 сек.
Чем блок красного камня отличается от факела?
Блок красного камня всегда является источником сигнала и никогда не выключается, его можно передвигать поршнями, и блок над собой он не делает источником сигнала.
Некоторые блоки не являются «проводящими», но на них можно положить редстоун. Это: верхние полублоки, светокамень, воронка, перевернутые ступеньки. Иногда это полезно. Все равно, что вы делаете редстоун висящий в воздухе.
Используя особые блоки, можно разветвлять сигнал, а так же делать дорожки, которые очень близко расположены, но не влияют друг на друга:
Передача сигнала вверх/вниз
Однако есть более хитрые способы, которые позволяют передавать сигнал на большую высоту и требуют меньше места.
Способ 1: лесенка из «особых» блоков. Таким образом, можно передать сигналь только снизу вверх.
Способ 2: столбики из красных факелов.
Повторитель просто проводит сигнал через себя и усиливает его, но только в одну сторону.
Как и у красного факела, у повторителя 2 состояния: включен и выключен.
Повторитель включается, если:
1) На входе находится активированный блок (сильно/обычно и любой мощности).
2) На вход подан сигнал с другого повторителя или компаратора.
У повторителя можно настраивать задержку срабатывания: от 0 до 3 кликов (0,1-0,4 сек):
Если повторитель включен и перед ним находится проводящий блок, то этот блок становится источником сигнала (мощностью 15). Если перед повторителем находится редстоун, то он становится активным (мощностью 15). Сам блок повторителя не становится активированным.
Повторитель может быть заблокирован. В заблокированном режиме повторитель не меняет своего состояния, даже если убрать/поставить источник сигнала на его входе:
Повторитель блокируется только, если к нему сбоку подан сигнал с другого повторителя.
Другие способы не годятся:
Точное поведение датчика света можно посмотреть на этом графике:
Рычаг, кнопки, деревянная и каменная нажимная пластина, натяжной датчик.
Все они работают одинаково: при срабатывании блок самого переключателя и блок, к которому он прикреплен, становятся источниками сигнала (мощностью 15).
У деревянной кнопки длительность сигнала больше, чем у каменной и она может срабатывать от стрел.
У деревянной нажимной пластины длительность сигнала такая же, как у каменной и она может срабатывать от стрел, удочки и брошенных предметов.
Натяжной датчик срабатывает от любой сущности, попавшей на нить.
Утяжеленные нажимные пластины работают несколько иначе:
Они становятся сами и делают блок под собой источником сигнала, мощность которого зависит от количества находящихся на пластине предметов.
Зависимость мощности сигнала от количества предметов можно узнать из таблицы:
Блоки, реагирующие на редстоун-сигнал (приёмники сигнала)
Раздатчик, нотный блок, поршни, динамит, двери, люк, калитка, выбрасыватель (дроппер), загрузочная воронка (хоппер) и лампа срабатывают, если:
1) Рядом с приёмником есть активированный блок (обычно или сильно).
2) Произведена попытка активировать сам приёмник (обычно или сильно).
Загрузочная воронка при активации выключается (перестаёт принимать и отдавать предметы).
Поршни, раздатчик и выбрасыватель могут срабатывать, если:
1) Блок над приемником запитан любым способом (от редстоуна, повторителя или компаратора).
При этом тип блока не важен, приемник сработает, даже если запитать блок воздуха над ним.
2) В блоке на ступеньку выше (показаны стеклом) зажегся красный факел.
Благодаря этому свойству можно делать сплошные стены из управляемых поршней и раздатчиков.
3) Блок на ступеньку выше является активированным блоком (обычно или сильно) и рядом с приемником обновился блок.
На этом основано большинство детекторов обновления блоков (ДОБ).
Если убрать сигнал редстоуна, то «приемник» выключается не сразу, а тоже после обновления блока.
Компаратор чем-то похож на повторитель: он проводит сигнал только в одну сторону и у него есть задержка (примерно 0,05 сек), но в отличие от повторителя он сигнал не усиливает. Вместо этого он регулирует мощность сигнала на выходе.
Если сигнал подан сразу на два дополнительных входа, то из них выбирается один максимальный: B=max(C,D)
В режиме сравнения компаратор выдает сигнал на выход, только если на основном входе сигнал больше, чем на дополнительном, или они равны.
В режиме вычитания он делает то же самое, только мощность сигнала на выходе не такая, как на входе, а равна разности «основной»-«дополнительный».
Загрузочная воронка забирает выброшенные предметы, которые попали в пространство блока над ней, либо из контейнера который находится над ней. Затем она помещает их в контейнер, к которому она направлена. На то, в какую сторону направлена воронка, указывает ее нижняя часть. При установке воронка присоединяется к тому блоку, на который был направлен взгляд игрока. Чтобы направить воронку, например, на сундук нужно при установке кликнуть правой кнопкой мыши по сундуку, зажав shift.
Выбрасыватель при активации способен перемещать предметы в контейнер, стоящий перед ним (почти как воронка).
Красный факел, прикрепленный к блоку, представляет собой элемент 5-ИЛИ-НЕ (5 входов 1 выход).
Сгруппировав входы (или оставив только 2) можно получить элемент 2-ИЛИ-НЕ (2 входа), т.н.
«[u]Стрелку Пирса[/u]».
Стрелка пирса является полной системой булевых функций. Проще говоря, используя только редстоун и красные факелы можно построить любой механизм. Даже компьютер.
Начнем с построения самых простых и необходимых в хозяйстве логических элементов.
Элемент НЕ (NOT, инвертор).
Сигнал на выходе есть только, если его нет на входе.
Сигнал на выходе есть только, если он есть на обоих входах одновременно.
Сигнал на выходе есть, если он есть хотя бы на одном из входов.
Генераторы импульсов (мультивибраторы)
Простейший генератор, с использованием инвертора:
Циклические генераторы импульсов:
Повторители не выгорают, поэтому частота импульсов у таких генераторов довольно высокая.
Однако их неудобно запускать: нужно очень быстро поставить и убрать красный факел около редстоуна.
Скорость работы очень высокая, и поэтому красные факелы постоянно выгорают. Но т.к. факелов много генератор продолжает работать, а выгоревшие факелы затем снова запускаются из-за того, что рядом с ними обновляется редстоун.
На некоторых серверах пульсары запрещены из-за того, что они создают нагрузку на компьютер сервера.
Генераторы коротких импульсов
В некоторых схемах бывает нужно превратить долгий импульс (или вообще постоянный сигнал) в короткий. Помогают в этом генераторы коротких импульсов.
Работает он очень просто: красный факел на входном блоке выключается, сигнал блокирующий второй факел пропадает, второй факел включается. Через некоторое время срабатывает повторитель и снова выключает второй факел. Задержка на повторителе: 2-3 клика.
RS-триггер (англ. Reset/Set: сброс/установка).
T-триггер (англ. Toggle: переключатель).
Имеет один вход и один выход. Изменяет свое состояние, когда на вход подаётся импульс. То есть он делит количество проходящих через него импульсов на 2.
Используется при постройке таймеров, автоматических ферм или просто чтобы сделать дверь, которая открывается/закрывается по нажатию кнопки.
Вариант справа проще, но требует, чтобы на вход подавался импульс определенной длительности. Поэтому сначала сигнал подаётся на генератор коротких импульсов, а затем удлиняется повторителем с полной задержкой. Т-триггер слева может работать от кнопки, но у него есть недостаток: если подать постоянный сигнал на входе, то он превращается в мультивибратор. Этого недостатка лишены Т-триггеры на поршнях. У таких Т-триггеров только один недостаток: они шумные.
Самый простой вариант: просто липкий поршень, который управляется генератором коротких импульсов. Если липкий поршень срабатывает очень быстро, то блок не успевает задвинуться обратно. Вместо редстоун-блока можно использовать обычный блок, запитанный снизу факелом.
Второй вариант: не требует слизи, но нужно 2 поршня.
Этот Т-триггер самый надёжный и дешёвый.
Каждый раз проезжая мимо нажимных рельсов вагонетка создает импульс редстоуна. У таких таймеров только одно преимущество: задержку можно изменять, регулируя длину рельс.
Существует много других таймеров с экзотическими конструкциями. Есть таймер, использующий эффект исчезновения выброшенных предметов через 5 минут. Есть таймеры, бросающие предметы на паутину, и замеряющие время падения с помощью растяжки. Но все эти таймеры стали морально устаревшими после того, как появилась загрузочная воронка. Сейчас мы рассмотрим самый крутой таймер: таймер на хопперах.
Таймеры на хопперах более надёжны, чем на инверторах, т.к. факелы и повторители иногда «зависают» после перезагрузки сервера. Если нужен быстрый и надёжный генератор импульсов, то можно убрать большую часть схемы и положить в хопперы 1 предмет:
Существует еще более гениальный вариант таймера. Он выдаёт импульсы раз в 20 минут, и у него нельзя изменять задержку. Идеально подходит для автоматических ферм тростника, арбузов, тыкв и всего, что растёт.
Генераторы долгих импульсов (удлинители сигнала)
В противоположность генераторам коротких импульсов, они из короткого импульса делают длинный.
Самый простой вариант: поставить в ряд кучу повторителей на максимальной задержке, и провести параллельно линию из редстоуна:
Иногда сигнал на выходе пропадает на короткое время. В этом случае задержку на всех повторителях нужно сделать 2 клика.
Можно сделать генератор длинного импульса, немного модифицировав таймер на хопперах:
Простейший кодовый замок:
По-сути является элементом И(AND) со многими входами. Некоторые входы инвертированы, так что пока вы не установите все рычаги в правильном порядке, дверь не откроется.
Лава, падающая на воду, создаёт в месте контакта камень. Поршень, который управляется мультивибратором, просто убирает этот камень в сторону.
Очень важно наличие свободного пространства (1 блок) под тем местом, где образуется камень, т.к. иногда лава течёт быстрее воды и может затечь в ту половину, откуда льётся вода и там образуется булыжник. Тогда генератор засорится и перестанет работать.
Способ передавать предметы вверх:
Столбик из выбрасывателей, направленных вверх, которые передают друг другу предметы.
Универсальный контроллер для автоматических ферм:
Поршни выдвигаются, тростник срубается и плывёт по воде к загрузочной воронке. Разумеется, урожай со всех автоматических ферм собирается не вручную, а с помощью воронки.
Ферма арбузов и тыкв:
Работает аналогичным образом.
Тут даже поршни не нужны: кактус сам вырастает, и обнаружив рядом с собой твердый блок (забор) срубается.
Завод по производству зелий:
Можно заметить дропперы, таймер на воронках и удлинитель сигнала. Как работает завод объяснять долго, проще скачать (ссылка внизу) и посмотреть самому.
Хороший туториал по редстоуну на minecraft wiki: [u]ссылка[/u]
Вы можете скачать файл с миром, где построены указанные выше конструкции, чтобы потыкать в них вблизи и посмотреть, как они работают.
Ваши Редстоун-схемы. Помощь новичкам и не очень 😀
ВАЖНО. Не нужна нам сюда копипаста с майнвики, нужны свежие идеи для новичков и ветеранов в строительстве редстоун-схем. 😀
1. Красный камень(провод)
1). Он может объединяться в цепь с другими проводами редстоуна,если между ними нет расстояния в 1 блок или между ними не стоит полный блок.
2). Сигнал редстоуна может продлеваться на 15 блоков и продолжаться с помощью инверторов или повторителей.
3). Может «активировать» блоки для создания инвертора или для продления сигнала. Или для завершения механизмов.
4). Запитывается красным факелом.
1). Запитывает редстоун и повторители,или даёт сигнал к выходу напрямую.
2). Может быть выключен с помощью инвертора.
3). Создает генератор постоянных импульсов( г.п.и.)
Он является одной из основ конструкции. Только с его помощью можно создать таймер и все сложные конструкции. Правда, он прежде был заменен инвертором. Он является «рабочим». Крафтится он в сетке 3х3 с помощью красного факела,редстоуна и камня:
Он помогает отмерять время или делать боооооольшую задержку сигнала. Принцип его действия виден на картинках:
1). Ставим факел и очень быстро убираем. Сигнал подается к повторителям.
2). Они возвращают сигнал обратно,зажигая редстоун на своей части.
3). Сигнал возвращать некому,и всё повторяется. Всё просто!
Создает импульсы,что позволяет делать генераторы дыма,автоматические фермы,даже пушки и пулеметы. Моя конструкция пульсара гораздо легче,чем оригинальная,на МайнВики. Принцип его действия таков(хоть и виден на картинке))):
1). Когда мы ставим редстоун в пустые места(первыми надо поставить факелы),сигнал передается по обоим блокам и всем факелам.
2). Они постоянно включаются и выключаются,потому что инверсия.
3). Его можно усилить,но сейчас не об этом. Сигнал можно передать в любую точку или прервать его.
Схемы из красного камня
Содержание
Схемы из красного камня (от англ. Redstone Circuits) — аналог электрических цепей реального мира. Позволяют управлять механизмами, реагировать на изменения переключателей и выполнять любые [1] логические преобразования. В этой статье описаны свойства красного камня и основные принципы создания схем.
Система обозначений
Схематичные изображения в данной статье сделаны при помощи симуляторов красного камня MCRedstoneSim и Circuit Simulator. Основные обозначения:
Вступление
Красный камень — материал, добываемый железной, алмазной или незеритовой киркой из красной руды в количестве 4-5 единиц на блок (если кирка не зачарована на Удачу). Если вы ещё не знакомы со схемами из красного камня, рекомендуется испытывать на практике приводимые здесь факты — так вы лучше сможете понять основные принципы. В этом случае вам понадобится ровная площадка, некоторое количество полных непрозрачных блоков, красная пыль, красные блоки, красные факелы, красные повторители и красные компараторы.
| Ингредиенты | Рецепты крафта | Результат |
|---|---|---|
| Красная пыль + Палка | Компаратор |
Эта статья может использоваться как руководство по изучению красного камня для новичков, так и в качестве справки для уже умеющих с ним работать — выберите то, что нужно вам. В этой статье приведены логические обоснования некоторых схем. Если хотите, можете их пропустить.
Физические свойства
Красная пыль при установке в игровом мире представлена в виде красного провода — нетвёрдого блока, который можно ставить только на верх других блоков, причем они должны быть полными и непрозрачными. Красный провод разрушается от одного удара или попадания жидкости, его можно подобрать и снова установить. Два рядом находящихся участка красного провода объединяются в цепь. Цепи можно как угодно разветвлять и соединять.
Два участка красной пыли, расположенных на соседних блоках, которые различаются по высоте на 1, объединятся в непрерывный участок провода. Но, если поставить между ними полный блок, объединения не произойдет. Неполные блоки (например, таблички и плиты) не мешают соединению. Грядка тоже не мешает соединению, а вот затоптанная земля — мешает. Есть два особых случая: стекло, в отличие от остальных полных блоков, не препятствует объединению и прохождению сигнала, в то время как светящийся камень визуально разделяет провод, но сигнал все равно может пройти.
Красный факел по физическим свойствам практически идентичен обычному — он может быть установлен сверху или сбоку любого полного непрозрачного блока. Единственное отличие заключается в яркости излучаемого света — 7 против 14.
Красный повторитель, в отличие от проводов и факелов, твёрдый блок.
Провода не излучают свет (только меняют текстуру), а свет факелов и повторителей недостаточен для препятствия спауну враждебных мобов, поэтому будьте осторожны и следите за освещением.
Механизмы
Для управления схемами без добавления/убирания блоков используются переключатели:
Красный камень позволяет управлять различными блоками в игровом мире — это «устройства вывода». По реакции их можно разделить на 2 группы:
Подключение
Активные блоки
Факел на боку блока может активировать любой механизм на месте красной пыли на этом скриншоте.
Сверху блок заряжается «сильно» и может активировать провод с другой стороны, а снизу — «слабо» и провод остается выключенным. Однако, и тот, и другой способ позволяют включить механизм (лампу).
Другой пример: верхний поршень включается рычагом, а нижний — блоком, к которому рычаг прикреплен.
Следует помнить, что, например, рычаг на блоке земли занимает отдельный блок, а не является «дополнительной частью» блока земли. Точно так же, красный провод, лежащий на земле — отдельный блок на один блок выше земли.
Кроме того, существует некоторое различие в «заряженности» блока. Блок будет «сильно заряжен», если его активирует красный факел (снизу), повторитель или переключатель. Если блок заряжен только проводом, то он будет «слабо заряжен». Единственное различие между «сильно» и «слабо» заряженными блоками заключается в том, что «сильно» заряженный блок может активировать красный провод, примыкающий к любой его стороне, а «слабо» заряженный — нет (см. пример справа).
Основное свойство красных факелов
Блок активирован проводом, лежащим на нём.
Блоки активированы проводом, напрямую подходящим к ним.
Блок активирован прикрепленным к нему рычагом.
Это свойство лежит в основе любого сложного механизма. Без его понимания сложно построить многие схемы.
Заряженный блок выключает факел на любой своей стороне.
На практике это означает, что если подвести к (твёрдому, непрозрачному) блоку включенный провод, факелы на сторонах и вершине блока погаснут. Данное свойство работает с активацией не только проводом, но и любым другим указанным выше способом.
Затухание сигнала
Сигнал в проводах затухает — через 16 блоков от источника сигнал будет потерян. Для передачи сигнала более чем на 15 блоков используются повторители (см. далее). Если провод разветвлён, сигнал идет в каждую сторону независимо друг от друга. Если какой-то участок провода подключен сразу к нескольким источникам, его заряд будет рассчитан по расстоянию до ближайшего источника, остальные будут проигнорированы: заряды не суммируются.
Чем меньше заряд на проводе (чем дальше от источника), тем более тусклый он имеет цвет. Это может создавать проблему определения, есть ли сигнал на далёких от источника участках. Помните, что над включённым проводом идет дымок (дым не появляется при минимальных настройках количества частиц).
В электрических рельсах сигнал тоже затухает, только ещё быстрее — дальность передачи уже 10 блоков.
Красный повторитель
Пример блокировки повторителя. Рычаг уже выключен, но заблокированный повторитель сохраняет сигнал на выходе.
Кроме того, благодаря факту, что повторитель активируется только блоком позади него и активирует только блок перед собой, он может считаться «изолированной» версией красного провода, что иногда применяется в компактных схемах.
В 12w42a (1.4) появилась возможность заблокировать повторитель. Для этого нужно подключить к стороне данного повторителя ещё один включенный повторитель. Повторитель в заблокированном состоянии не реагирует на изменения сигнала на входе, иначе говоря, удерживает состояние на момент блокировки. Как только блокировка снимается, выход повторителя снова приходит в соответствие со входом.
Компаратор
Компаратор имеет две основные функции:
Основные логические элементы
Логические вентили (или гейты) — конструкции, осуществляющие логические операции над сигналами. Вентили принимают сигнал(ы) с одного или нескольких входов и возвращает на выход. Они используются для обработки поступающих сигналов и реагирования только в определённых случаях. Внимательно изучите их все: многие из них вам будут нужны при создании собственных схем. Недостаточно просто выучить расположение элементов, чтобы нормально ими пользоваться, желательно понять, как они работают.
Вентиль отрицания — NOT
С использованием факела
С использованием компаратора
Вентиль NOT (инвертор) возвращает сигнал, противоположный полученному. Это реализация логического НЕ.
До обновления 1.2 этот вентиль применялся при управлении двойными дверьми, так как створки двойной двери на одинаковый сигнал реагировали противоположным образом.
Другая конструкция репитера.
Простейший репитер. Два вентиля NOT, установленные на линию подряд, называются повторителем. Повторитель возвращает такой же сигнал, какой и принял (¬¬a = a) и пропускает сигнал только в одну сторону. До появления красных повторителей, такие повторители были единственным способом передать сигнал дальше.
Вентиль дизъюнкции — OR
Вентиль OR (логическое ИЛИ) возвращает 1, если хотя бы на одном из входов 1. Обычно необходимости в отдельном вентиле нет, достаточно просто объединить провода. Однако провод пропустит сигнал в обе стороны — если вам это мешает, то можно использовать вентиль.
Формула для случая с отдельным вентилем: a ∨ b ∨ c = ¬¬(a ∨ b ∨ c)
Таблицы истинности:
Трёхвариантная
| a | b | c | a ∨ b ∨ c |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Двухвариантная
| a | b | a ∨ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Вентиль отрицания дизъюнкции — NOR
Можно изменить схему и не использовать инвертор, тогда результат будет противоположный — это вентиль NOR. Он возвратит 1, если на всех входах 0. Формула: a ⊽ b = ¬(a ∨ b) Такая операция называется стрелкой Пирса. Таблица истинности:
| a | b | a ⊽ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Вентиль конъюнкции — AND
С использованием компараторов
Вентиль AND (логическое И) возвращает 1, если на всех входах 1.
Формула: a ∧ b = ¬ (¬a ∨ ¬b)
| a | b | a ∧ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Вентиль отрицания конъюнкции — NAND
Если убрать факел на выходе схемы AND, получится вентиль NAND. Он выдаст 1 если хотя бы на одном из входов 0. Формула: a ⊼ b = ¬(a ∧ b) = ¬a ∨ ¬b Такая операция называется штрихом Шеффера. Таблица истинности:
| a | b | a ⊼ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Вентиль строгой дизъюнкции — XOR
Формула вентиля:
¬[ ¬a ∨ (a ∧ b) ] ∨ ¬[¬b ∨ (a ∧ b) ] = ¬[ (¬a ∨ (a ∧ b)) ∧ (¬b ∨ (a ∧ b)) ] = ¬((¬a ∨ b) ∧ (¬b ∨ a)) = ¬(¬a ∨ b) ∨ ¬(a ∨ ¬b) = a ∧ ¬b ∨ ¬a ∧ b = a ⊻ b
| a | b | a ⊻ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Этот и следующий вентили могут применяться для управления различными дверьми (в том числе поршневыми), если нужно иметь возможность открыть и закрыть дверь с обеих сторон от неё. Для этого с обеих сторон устанавливаются рычаги, подведённые к управляющей цепи двери через XOR или XNOR. Тогда дверь откроется, если рычаги в одинаковом (XNOR) или разном (XOR) положении.
Другой способ реализовать такую систему — установить Т-триггер и кнопки вместо рычагов.
Вентиль отрицания строгой дизъюнкции — XNOR
Вентиль XNOR вернет 1, если на входах сигналы одинаковые. Этот вентиль получается из XOR добавлением инвертора на выходе. Таблица истинности:
| a | b | a ≡ b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Вентиль импликации — IMPLIES
Этот вентиль возвращает 1, если есть сигнал на B и/или нет сигнала на A. Иначе говоря, 0 будет возвращён, только если A=1 и/или B=0.
| a | b | a → b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Таймеры
Таймеры, или тактовые генераторы (от англ. clock generator) — схемы, циклично меняющие своё состояние. Чтобы выключить генератор, достаточно подать на любой из его управляющих проводов постоянный сигнал, то есть просто подключить рычаг. Стоит отметить, что до официального релиза при перезапуске мира включенные генераторы в некоторых случаях могли «застыть» в положении, в котором они были на момент выключения. Чтобы их запустить, достаточно обновить любой блок вплотную к ним, например, поставить рядом факел. Таймеры обновляются и работают, только если ближе дистанции прорисовки, в том же измерении есть игроки.
Выражение «N-тактовый таймер» означает, что таймер выдает сигнал длиной в N краснокаменных тактов (это единица времени в Minecraft, соответствующая 0,1 секунды; далее просто «такт», если не указано иначе).
Таймеры на основе инверторов
Улучшенный вариант с использованием повторителей
Повторитель, установленный с задержкой в два такта, обеспечивает минимальную задержку, достаточную для того, чтобы замкнутая цепь даже из 1 инвертора не перегорала. Это очень удобный, компактный и настраиваемый (добавлением повторителей) генератор. Этот вариант рекомендуется для использования в большинстве случаев.
Таймер из повторителей
Тактовый генератор можно собрать и из нескольких повторителей, например, из двух. Однако такой генератор весьма неудобен: для запуска нужно рядом быстро включить и выключить рычаг (или поставить и сразу же убрать факел), кроме того, этот вид генератора очень нестабилен и его повторный запуск может оказаться сложным делом. Наиболее простой запуск такого таймера — установить рядом с ним красный факел на уже заряженный красным камнем блок.
Можно сделать большое кольцо из повторителей, оно будет работать стабильней. Любой из проводов на скриншоте может использоваться и как вход, и как выход. Установив повторители на контактах, можно определить, какие будут входами, а какие выходами (несвоевременный сигнал извне может нарушить или остановить работу такого таймера). Количество повторителей определяет задержку таймера.
Можно создать сеть таймеров. Различают два типа таких сетей:
1. Таймеры имеют одинаковую задержку и могут передавать сигнал друг другу.
2. Каждый таймер соединён при помощи повторителя с другим, с задержкой, вдвое меньше предыдущего таймера. Связь между таймерами односторонняя.
Железнодорожный таймер
Таймеры на основе железной дороги просты в постройке и настройке, но имеют и некоторые недостатки: они занимают много места, для их постройки нужно золото. Эти тактовые генераторы состоят из небольшого железнодорожного кольца с одним или несколькими электрическими и нажимными рельсами (минимум по одному участку каждого типа). Стоит запустить по такому кольцу вагонетку, и она начнёт стабильно вращаться, периодически проезжая по детекторам. Есть два пути настройки такого генератора: изменение длины кольца или изменение скорости прохождения вагонетки по кольцу, например, введение наклонных рельс, которые будут замедлять вагонетку, или дополнительных энергорельс, которые будут уменьшать задержку между импульсами на выходе.
Заменив в схеме флип-флопа средний ускоритель на третьи нажимные рельсы и связав все три выхода воедино, можно получить однократный таймер, он же линия поддержки сигнала, при достаточно высокой длительности отличающаяся компактностью и дешевизной.
Хорошее применение железнодорожного таймера — срезка тыкв и арбузов. Поскольку в ней чередуются ростки и участки, на которых вырастает урожай, тянуть красный провод пришлось бы вдвое длиннее (на то же количество поршней). Достаточно экономичная автоферма состоит из 4 канав длиной 8 блоков, по которым текут 4 течения воды, каждое следующее на 1 блок ниже предыдущего. Каждая канава окружена 2 грядками шириной в 1 блок, итого на каждом берегу каждой канавы получается 4 стебля и 4 места для урожая. Чтобы сэкономить энергорельсы, железная дорога проведена на одной высоте, а вагонетка с сундуком (так у неё больше инерция). Таким образом, на самой верхней паре грядок вагонетка проходит под поршнями-срезателями, затем на двух следующих проходит за задней стороной, а на самой нижней паре проходит по верху блоков, лежащих на поршнях. В сумме система потребует 32 поршня и столько же нажимных рельсов, можно добавить ещё по одному на самом верху и внизу (работающие вдоль канавы, а не поперёк). Продукцию, разумеется, уносит течение. Ещё больше можно сэкономить, расположив рельсы между двумя аналогичными канавами, чтобы одни нажимные рельсы активировали два поршня над обеими канавами.
Пульсар
Еще один вид пульсара.
Принцип действия пульсара — факел при включении выключает сам себя и выдает нестабильную серию импульсов. Так как в этой конструкции 4 факела, когда один из них перегорает, начинает мигать второй, и так далее. Если подключить выходы к факелам, можно получить генератор случайных последовательностей, а если к красной пыли — очень быстрый тактовый генератор (см. скриншот справа).
«Предметный» таймер
Используя свойство выброшенных вещей исчезать через строго определённый промежуток времени — 5 минут, — можно построить высокоточный таймер, дающий задержку в четверть игровых суток. Для этого нужно установить раздатчик и деревянную нажимную пластину так, чтобы при потере сигнала с плиты раздатчик бы срабатывал. Такая система, в отличие от всех остальных, всегда будет выдавать задержку между импульсами в 5 минут вне зависимости от падения производительности.
Будьте осторожны, за 5 минут можно уйти от таймера достаточно далеко, чтобы чанк с ним перестал обсчитываться.
Таймеры на воронках
Быстрый таймер
Рычаг справа позволяет приостановить работу клок-генератора.
Используя свойство воронок передавать вещи друг другу, можно создать клок-генератор с задержкой в 0,4 секунды или 8 тактов. Для этого нужно присоединить воронку к другой воронке, удерживая клавишу ⇧ Shift поставить воронку на боковую сторону блока, затем уничтожить блок и проделать тоже самое, установив воронку на «выход» другой воронки. После проделанного нужно установить компаратор к любой из воронок. Напоследок следует загрузить любой предмет в любую воронку и, если всё проделано правильно, генератор начнёт свою работу.
Таймер можно остановить, просто подключив к воронке рычаг и включив его.
Долгий таймер
Долгий таймер на воронках
Долгий таймер на воронках, другой ракурс
Также на воронках можно соорудить таймер с долгим периодом. Период срабатывания зависит от количества загруженных в воронку предметов. При максимальной загрузке воронки (5 стаков по 64 единицы) один такт будет длиться около 128 секунд. Причём, увеличивая количество воронок (минимальное их количество — 4шт), можно делать задержку сколь угодно большой. Основан таймер на определении компаратором наличия в воронке предмета и предотвращении передачи этого предмета дальше, пока он весь не переместится в текущую воронку.
Можно сделать таймер и на двух воронках. Для этого с одной стороны (верхняя сторона тоже считается) поставьте блок красного камня и два поршня, а с другой — два компаратора, уперев их в инверторы. Инвертор левой воронки подключите к правому поршню, и наоборот. Красный блок будет блокировать одну из воронок до тех пор, пока вторая не опустеет, после чего инвертор второй воронки включится и поршнем переставит блок от первой воронки ко второй воронке (поршень тут же втянется обратно, так как та воронка перестанет быть пустой).
Если убрать один из инверторов, а соответствующий поршень приводить в действие входным сигналом, то получится линия поддержания сигнала. Выход, соответственно, снимается с освободившегося компаратора (куда вместо инвертора подключается повторитель).
Таймеры на основе компаратора
Такие таймеры основаны на конечном времени задержки компаратора. В основе таких таймеров лежит компаратор с замкнутым выходом на боковой вход. Можно выделить три основных подкатегории:
1. Без повторителя
Такой таймер обеспечивает наибольшую частоту генерации.
Такой таймер наиболее компактен и дёшев, и позволяет достигать частоты генерации более 5 тактов в секунду. На задний вход компаратора в режиме вычитания подается постоянный сигнал с рычага (перед входом компаратора можно установить повторитель, на частоту это не повлияет). Выход компаратора замыкается по кратчайшему пути.
2. С повторителем, в режиме вычитания
Такой таймер позволяет регулировать частоту генерации
Если в цепь обратной связи включить один или несколько повторителей, то частоту генерации можно регулировать. Максимальная частота генерации с одним повторителем ограничена двумя тактами в секунду. В отличие от предыдущего таймера приемник сигнала может быть расположен на расстоянии не менее 2 блоков (это минимальное расстояние задается архитектурой расположения проводов).
3. С повторителем, в режиме сравнения
Если расстояние между рычагом и компаратором будет в один блок, схема работать не будет
Если входной сигнал проходит от источника до компаратора хотя бы 2 блока, возможна работа таймера с компаратором в режиме сравнения. Никакими преимуществами этот таймер по сравнению с предыдущим не обладает, но использует другой принцип работы. Построить таймер на основе компаратора в режиме сравнения без повторителя невозможно.
Три выше описаных таймера позволяют работать с более широким диапазоном частот, нежели инверторные. Однако для сборки таких цепей требуются элементы, для крафта которых нужен кварц. А значит без посещения Нижнего мира такие таймеры построить не получится.
Без бокового входа, с высокой скважностью
В отличие от трёх выше, эта схема использует натуральное затухание сигнала. Она удобна для каких-либо автоматических срезателей, где вместо лампы стоит поршень. Она позволяет выдвигать его редко, но на короткое время. Чтобы затухание сигнала не происходило слишком быстро, импульс от факела разделяется на два: один подаётся непосредственно в контур затухания, а второй проходит задержку в повторителе и приходит в контур через некоторое время, снова его возбуждая на максимальной интенсивности. Только после затухания второго импульса факел вспыхивает снова. Схема отличается компактностью и экономичностью, хотя придётся посетить Нижний мир.
Таймеры без повторителей и компараторов
Простейший тактовый генератор (на примере раздатчика).
Их нельзя регулировать, но зато они идеально подойдут для некоторых целей — обороны в многопользовательской игре (если подсоединить раздатчик), восстановления пола (если присоединить к поршням) и так далее.
Требуют рычага, включающего сигнал для остановки механизма, поскольку без сигнала от рычага тактовый генератор будет работать непрерывно. Сигнал от рычага стопорит работу механизма, когда это не нужно.
Особенно мощный, если подсоединить его к раздатчику и заправить его стрелами. Вылетая со скоростью 4 стрелы в секунду, они будут сильно отталкивать мобов и игроков и наносить им урон. Если выставить подобный механизм на сервере с PvP и поместить его внутри узкого коридора, чтобы противник не успел уйти, игроки, вошедшие в тоннель, очень быстро умрут даже с хорошей бронёй.
Таймер на основе датчика дневного света
Такой таймер выдает короткий импульс один раз в сутки (20 минут) и основан на детекторе фронта сигнала. Для более частого включения (10 минут) можно использовать одновременно оба варианта.
Постройка долгих таймеров
Постройка долгих (и очень долгих) таймеров основывается на подключении к тактовому генератору T-триггера, к которому подключен T-триггер и т. д.. Если тактовый генератор имеет период t, то если к нему подключить T-триггер, то на выходе триггера будет период равен уже 2*t. Если к первому триггеру подключить ещё один T-триггер, то на выходе нового триггера будет период 4*t и т. д. Если же имеется n Т-триггеров, подключенных друг к другу и самый первый подключен к тактовому генератору с периодом t, то на выходе последнего триггера будет период (2^n)*t. Данная конструкция схемы позволяет сэкономить место (и порой даже ресурсы) при постройке очень долгих таймеров. Для постройки таймеров, срабатывающих раз в несколько суток имеет смысл в качестве тактового генератора использовать датчик дневного света с подключенным к 15 блоку красного провода от него детектором фронта сигнала.
Тактовый таймер подключён к Т-Триггеру, а тот к генератору короткого сигнала. Соответственно период таймера равен 2*t.
Таймер на основе липкого поршня
Пройстейший поршневой таймер. Для работы таймера сигнал должен подаваться на правый провод
Данный таймер довольно прост в использовании, но и довольно сложен. На обычном подобном таймере сигнал меняется очень быстро, но если поставить перед поршнем повторитель и поставить его на любую задержку, можно регулировать время. Также можно сделать сложную систему из таймеров, который будет регулировать сигнал чуть ли не в хаотичном порядке. Таймер будет всегда работать при присутствии сигнала, при его отключении он не работает.
Таймеры на основе конъюнкции нескольких «подтаймеров»
При постройке таймеров для достижения длительного времени могут быть использованы кластеры последовательно соединенных повторителей, размеры которых могут быть весьма внушительны. Однако, использование оператора конъюнкции, позволяет увеличивать период не по аддитивному, а по мультипликативному закону при условии соблюдения некоторых правил выбора тактовых частот. Такая схема имеет множество тонких нюансов, поэтому важно представлять механику устройства. Ниже приведено простое моделирование.
Модель
Должно быть 3 последовательности дискретных таймеров с периодами t1, t2, t3 тактов каждый и они должны проходить через оператор, который выдает энергию только тогда, когда на входе все три таймера выдают сигнал (См.выше). Получающийся период T не может быть меньше любых из трех периодов на входе. Так же можно заметить что в случае, если t1, t2, t3 не содержат общих множителей (например простые числа), то T=t1*t2*t3 (Рис. 1). Аналогично выглядит модель для непрерывных функций (Рис. 2).
Если же немного модифицировать модель увеличив продолжительность сигнала и ввести небольшой сдвиг по фазе (красный график), то в результирующем сигнале наблюдаются нежелательные артефакты в виде сгруппированных коротких серий, причина которых интуитивно понятна из картинки (Рис.3). Следует отметить, что продолжительность сигнала на данном шаге у всех трех операндов одинакова.
Наконец, если сигналы имеют разные продолжительности (например Вы работаете с одинаковыми базами сигнала), то подобных артефактов будет ещё больше, что может оказаться нежелательным в конечной установке.
Рис. 1. Последовательности сигналов. Пурпурным выделен результирующий сигнал, который срабатывает только на 30 шаге.
Рис. 2. Выходной сигнал в представлении непрерывной функции. Период выходного сигнала 30 тактов.
Рис. 3. Из-за фазового сдвига некоторые участки выходного сигнала оказались раздроблены. Большая продолжительность так же плохо сказалась на периоде.
Сборка установки
Постройка может быть произведена из любых таймеров. Например, установка из нескольких замкнутых повторителей дает возможность сделать одинаковое время сигнала. При включении такой схемы подведите провода от всех подтаймеров и дайте короткий сигнал, например поставив и быстро сбив факел. Такой способ позволяет включить подтаймеры синхронно, что очень желательно в силу описанных выше причин. В случае, если например, подтаймеры сделаны на основе компаратора, то база сигнала для всех таймеров будет равна 0.5, а абсолютная продолжительность сигнала будет расти с ростом периода.
Пример схемы таймера на повторителях
Таймер на повторителях с оператором конъюнкции. Запускается быстрым включением и выключением рычага.
Примечания
Таймеры на наблюдателях
2. Таймер на слизи — из-за особенностей майнкрафта при активации поршня и отключении его, он ходит вперёд и назад с огромной скоростью. Если подключить к этой системе блок красного камня, то можно легко вывести сигнал. Могут быть и различные вариации подобных механизмов, но суть остаётся той же.
Крайне компактный вариант.
Триггеры
Триггер — это система, которая может хранить своё состояние и менять его по сигналам извне.
RS NOR триггер
Это простейшая запоминающая ячейка, которую можно реализовать в Minecraft. Она работает на следующем принципе: кольцо из двух [2] инверторов может находиться в двух состояниях, причём переключается между ними только по сигналу «извне». Любой участок провода можно использовать и для управления, и для принятия сигнала.
| A (t) | B (t) | A (t+1) | B (t+1) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Не меняется. | Не меняется. |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Пульсирует. | Пульсирует. |
RS NAND триггер
Слева вход и выход 1, справа выход и вход 2.
Более компактная схема триггера
Триггер с условием NAND, по сути, представляет собой предыдущий триггер с инверторами на входах и выходах. Пока оба входа выключены, оба выхода включены. Когда один из входов включается, соответствующий выход (находящийся рядом с ним) гаснет. Включение обоих входов сразу не меняет состояние выходов. При выключении входов на выходы снова подается сигнал.
| I1 | I2 | O1 | O2 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | Не меняется | Не меняется |
T-триггер
T-триггер при получении сигнала на входе меняет состояние выхода на противоположное. Другими словами, если на входе установить кнопку, через Т-триггер она будет работать как рычаг. Этот вид триггеров часто используется в счетчиках и других сложных схемах.