红石电路是
沙盒游戏我的世界当中用于控制或激活其他机械的结构。
注意
本条目及其子条目用“1/0”或“高电平/低电平”代表红石“激活/非激活”。
本条目及其子条目用
计量单位“刻”来表示红石的最小
脉冲宽度,1刻=0.1秒=2倍游戏运行单位周期。在其它非红石
相关条目中可能会出现1刻=0.05秒的情况,详见刻条目。
本条目及其子条目的“
同相,反相”与“同向,反向”两组术语不可混淆。“相(Phase)”代表相位,指
逻辑代数 本篇中的“相同”与“相反”(例如“真”与“假”互为反相);“向(Direction)”代表方向,意味空间走向(例如“朝东”与“朝西”互为反向)。
本篇中的“上边沿/上升沿”指红石信号由“未激活”到“激活”的变化瞬间;“下边沿/下降沿”指红石信号由“激活”到“未激活”的变化瞬间。
基本概念
在描述能够建筑红石电路的方块以及可建的电路种类之前,您需要对一些基本概念有所认知。
红石元件
红石元件是在红石电路里具有一定使用目的的方块,大致分为三个大类:
充能
红石元件与部分方块能够被充能或解除充能。如果说一个方块被“充能”了,则这个方块就可以作为电源,具有向毗邻的“电器”方块供电以使其工作的潜力。(“毗邻”是这样定义的:一个方块是
正方体,正方体有6个面。也就是说与一个方块的任意一个
面接触的方块最多可能有6个,称之为“与该方块毗邻的方块”)。
当非透明方块(例如石头、沙石、泥土等)的上、下、左、右、前、后六面中的一面毗邻激活的电源(当下方是中继器、比较器时不会被充能),我们称这个方块被强充能了(这个概念与充能等级不同)。强充能的方块可以激活毗邻的红石线。绝大多数电源可以强充能自身。
当方块仅被红石线充能,我们称这个方块被弱充能了。与强充能的区别是,弱充能的方块无法激活毗邻的红石线。
被充能的方块(无论强度如何)都可以影响毗邻的红石元件。不同的元件产生的反应不同。您可以查看这些元件的具体描述。
充能等级
充能等级(又称“信号强度”)为0到15的整数。大多数电源组件均提供满强度的15级信号,但少数电源组件能提供不同的信号强度。
红石
线能向相邻的红石线传导信号,但每传导1格,充能等级就降低1。因此,连续的红石线最远能将能量传到15格远。为了突破这个限制,你可以保持(使用
红石比较器)或是重新加强(使用
红石中继器)红石信号。充能等级只会因为红石线之间的直接传导而衰减,不会在红石线与其他元件或方块之间衰减。
您可以通过调节处于减法模式或比较模式的红石比较器以直接控制输出不同的信号强度。
红石状态更新
当电路的某一部分发生状态的改变,该改变会引起毗邻方块的“红石(状态)更新”(请勿与Minecraft 1.5
正式版的代号“红石更新”混淆)。红石更新是个连锁反应,会计算直到到达已载入区块的边界,通常这个过程极为迅速。
单次红石更新会使得其它红石元件得到“附近发生变化”的提示,并得到作出相应状态变化的机会——但并非所有红石更新都会导致变化。例如新放置的红石火把并不会使得旁边已经被激活的红石粉发生状态改变,这样,红石更新在这个方向上的的连锁反应就会在此处终止。
红石更新也会在任何临近方块被放置、移除或摧毁时发生。
在某些条件下,例如红石比较器,还会因容器状态改变而发生红石更新,如箱子内物品的变动等。
下列红石元件会使得以
曼哈顿距离度量的2格以内产生红石更新:
红石元件的毗邻方块以及附着方块的毗邻方块
下列红石元件会使其毗邻方块,以及红石元件附着方块的毗邻方块产生红石更新:
毗邻方块
下列红石元件只会使其毗邻方块产生红石更新:
下列方块状态更改时不会引发红石更新或方块更新(方块移动或摧毁除外):
红石刻
红石刻(Redstone tick)为Minecraft计算红石机构状态的最小
时间单位,等于0.1秒。
红石火把,中继器以及激活的红石组件需要1刻或更多时间改变状态,这就引入了在大型电路中至关重要的延迟。
红石刻与“游戏刻”或“方块刻”不同。当讨论红石电路时,“刻”一词仅指“红石刻”。
信号与脉冲
具有稳定输出的电路能够产生信号——“激活/非激活”时称为“真/假”或“
高电平/
低电平”。当信号出现一个较为短暂的非激活-激活-非激活过程,该过程通常被称为脉冲(或正脉冲。相反的过程被称为
负脉冲)。
非常短的脉冲(1-2刻的)可能会使一些电路组件由于红石部件的更新顺序差异而产生问题。例如红石火把、比较器无法响应由中继器形成的1刻脉冲。
激活
机械元件的激活— 机械元件可被电源元件(如红石火把)、充能的方块、红石粉、中继器与比较器以恰当的方式激活。
有些机械元件只会在刚激活时有所反应(如
命令方块执行命令,
投掷器与发射器发射物品,
音符盒播放一个音符),直到
反激活-激活之前都不会再有所反应。其它机械元件会在激活时始终保持状态,直到反激活(红石灯保持点亮,门保持开启,漏斗保持
不工作状态,活塞保持伸出等)。
机械元件(活塞,门,红石灯等)可被激活,引发机械元件的反应(如推动方块,开门,红石灯点亮等)。
所有机械元件都可以被下列方块激活:
部分机械元件可以用其他方式激活:
半连接方式激活——活塞也能够被能够激活活塞之上空间的东西激活。请注意,最左侧的够活塞并未被半连接激活,因为红石粉仅仅是路过了活塞上面的方块,而不是直接指向该方块,因此无法激活该活塞
充能与激活
充能与激活— 上方的红石灯既被“激活”(因此红石灯点亮),也被“充能”(因此毗邻中继器激活,且下方红石灯点亮),但下方红石灯只是被“激活”,并未被“充能”
对于非透明机械元件(包括
命令方块、
投掷器、发射器、
音符盒与红石灯),因为非透明方块可以充能,因此区分它们是被“激活”还是被“充能”相当重要,也因此我们将“激活”与“充能”作为两个独立的概念进行表述。
任何充能机械元件的方法也会同时激活机械元件,但一些激活方法(如毗邻被充能的非透明方块)并不会充能该机械元件。
透明机械元件(门、
栅栏门、活塞、漏斗、
铁轨、活板门)可被激活并作出反应,但因为不具备非透明方块的性质而无法被充能。
电路与机械
两个术语通常都用于指包含电路组件的结构,但两者一般还是有明显区别的:
所有机械均包含红石组件或电路,但电路本身是不会对环境产生影响的(除了红石火把或中继器在激活时产生的光,或活塞作为电路组成成分之一时造成的推拉方块的负效果)。明确这些简单的概念有利于我们理解红石电路
电路尺寸
本wiki用宽× 长× 高的格式(电路的
外切长方体)描述电路的尺寸,其中包括底板支撑方块,但不包括输入/输出。
描述电路尺寸的另一种方法是忽略最下层支撑电路的那层方块(例如位于下层红石粉之下的方块)。然而这种方法无法区分
平面电路与一格高的电路。
通常直接用电路的占地面积,或是直接用1格宽的电路的长度描述电路尺寸较为方便。
电路特性
可能还会有其他的设计目标,包括降低子电路延迟、减少昂贵元件消耗(例如比较器)与尽量减小设计尺寸等。
传输电路
传输电路(
Transmission Circuit)使得信号从一处传到另一处,为最基本的红石电路之一。
电路类型
虽然建造电路的方法无穷无尽,但特定的电路建造样式是比较固定的。下面的章节对Minecraft社区中流行的电路进行了分类,每个章节有独立的主条目用于描述具体的电路
设计方案。
某些电路可能只能完成最简单的控制功能,但你将逐渐能用此类
简单电路的组合成复杂的、能够满足机械需要的大型电路
传输类型
对于简单的红石结构来说,数字(0/1)传输就足够了。
对于复杂的红石结构来说,可能需要更复杂的传输形式,例如数字、
二进制或一元传输。
如果数字被不同形式的
传输方式表达,那么称这种过程为编码。
数字传输
数字(Digital)传输只关心是“激活”还是“未激活”。
红石粉
信号能在连续的红石粉上传导最多15格远。
绊线传输图示
还有很多传输红石信号的方法。这些方法可能在
长距离上效率较低,但在某些压缩的红石结构中利用其特殊的红石
信号交换方式起到一定的作用。
传输交叉
绊线可以互相交叉的同时不互相影响,但红石粉就必须保证互相隔绝,否则会造成信号
串扰。
红石桥
替代方案:降低中央方块1格高度,同时让南北走向的三个红石粉也都降低1格高度。
中继器桥
中继器桥的高度落差显然要比红石桥小1格,但代价是两条线路都引入了1刻延迟。
模拟传输
模拟(Analog)传输(即“
十六进制线”)为输出端保持输入端
信号强度的电路。因为信号强度有16种,模拟
传输线就能在
一条线内实现16种状态。
特点:短距离传输与拐角传输的最佳选择。
最简单的模拟线路就是这种
比较器链了。然而与中继器相似,比较器也可以从非透明方块接收信号,这样每4格1个比较器从用料和延迟角度考虑都更有效率。
这种线路中的任意一个比较器都可以用于减弱或阻断传输的信号(比较器的减法功能);任意一个固体方块都可以用于加强传输的信号。
由于红石粉并未与任何电源或传输元件相邻,因此红石粉呈点状,点状红石粉能向前后左右以及下方的方块弱充能。故其他线路的传输元件(例如红石粉、比较器等)不能与本线路的红石粉相邻,否则红石粉会与之匹配,从而使信号无法传递下去。
模拟中继器传输线
模拟中继器传输线图示
模拟减法传输线图示【可用10个值】
二进制传输
二进制(Binary)传输包括多条平行的数字传输线,每条线代表一个
二进制数的一位。例如,三条传输线可以分别代表二进制001(
十进制1),二进制010(十进制2)与二进制100(十进制4)——这样的三条线的排列可以代表十进制0到7的任意一个数。每条传输线的命名按照该位的权重而定,类似十进制的
个位、十位、百位、千位,二进制就是个位、二位、四位、八位,以此类推。
当二进制传输用于输出十进制数值(例如7段显示),这种情形被称为“
二进制编码十进制(Binary-Coded Decimal,BCD编码)”。
八位(即“字节总线”)与16位二进制编码在类计算机结构中较为常见。
一元传输
一元(Unary)传输包括平行的多条数字传输线,传输的数值由被激活哪
条线决定(例如,数字5可以用第5条线激活代表)。一元编码很少用于
数据传输(太
耗资源),但经常用于输入端(例如,哪条拉杆拉下)或输出端(例如,哪个发射器激活)。与不同编码之间需要编码/
解码器的转换。
纵向传输
红石楼梯(左),红石梯(中)与火把塔(右)
虽然横向传输较为容易,但纵向传输就需要一些代价了。
纵向数字传输
绊线无法用于纵向传输,您只能选用其他的方法。
红石粉能够在没有非透明方块切断信号的前提下,对毗邻的高于或低于1格的红石粉传导信号。这样就是最简单的纵向传输方案。
替代方案(螺旋楼梯):每次传导到下一层时朝相同时针方向转向90度的话,可以创建螺旋楼梯,占地面积2x2。
顺时针与
逆时针皆适用。
红石梯
只能向上
1x2xN,1格宽,静音
电路延迟:纵向每15格1刻
承载红石粉的透明方块并不会切断红石粉传导,因此利用这个特性可以创建之字形的红石梯。红石梯通常选用成本较低的萤石与倒置台阶;漏斗和倒置的楼梯是性价比不高的替代方案。
火把塔
只能向上
1x1xN,1格宽,静音
电路延迟:纵向每2格1刻
红石火把能够对其上方毗邻非透明方块强充能,这样就可以使得信号向上传输了。
火把梯
向上或向下
1x2xN,1格宽,静音,1x1可并列
电路延迟:纵向向上每1格1刻,向下每2格1刻
红石火把能够激活其下方毗邻的红石线,这样可以使得信号向下传输。
活塞塔
只能向下
1x1xN,1x1可并列
活塞能向下推动
红石块,从而激活下一级红石粉,红石粉弱充能方块,方块激活活塞……这样循环就能向下
传输信号了。
由于上升沿与下降沿的延迟不同,正脉冲会被缩短2刻,这样
小于等于2刻的正脉冲就会被过滤掉。因此在应用于短脉冲时要考虑到这种情况。
组合向上梯
可以将火把塔和红石梯组合起来实现纵向传输电路,这样可以达到最大的传输高度和最小的延迟,如图所示。
纵向模拟传输
红石比较器可以充能方块,方块上的红石粉又可以激活同一高度的另一个比较器,以此类推。纵向比较器传输方案高度每增加1格,需要横向2方块的空间(如果计入红石粉与方块的重叠部分,也可以看成是3方块空间),当然也可以设计成3×3的螺旋楼梯结构。
纵向模拟中继器传输
静音
电路延迟:纵向每14格1刻
纵向中继器传输为基于红石梯的模拟中继器传输线。这种方案只能向上传输,单位为14格(可以用纵向比较器传输弥补非14倍数的
高度差)。与横向模拟中继器传输类似的是,前一级的最后一个红石粉必须是后一级的第一个红石粉(除非用纵向比较器传输方案拉开距离)。
纵向模拟楼梯传输由红石楼梯或红石梯组合,中间有减法所需的断点。
中继器
“中继”信号的意思是将信号加强到最大强度。红石信号在连续的红石粉上传导时,信号会逐渐衰减,每15格至少需要中继一次。中继元件与电路能够使得信号的
传输距离加长。
基本中继器
红石中继器
长距离信号传输时,用非透明方块代替中继器两端的红石粉较为经济——这样每18格才需要1格中继器,延迟也能降低到最小每18格1刻。
火把中继器
火把中继器
长距离传输也可以用红石火把,只不过要注意红石火把是一个
非门,故最终使用的火把数量必须是偶数。红石火把中继器的红石用量比红石中继器稍低(每17格16个红石),但延迟略大(每17格1刻)
双火把中继器
双火把中继器
双火把中继器是红石中继器方块加入Minecraft之前的标准中继配置。在传输线里,每18格需要1个双火把中继器,用料为每18格18红石,引入每18格2刻的延迟。
瞬时中继器
瞬时中继器(Instant repeater)指可以无延迟中继信号的电路。瞬时中继器与红石粉的序列通常被称为“瞬时线”。
瞬置瞬时中继器
本电路较小巧,耗费资源少,但依赖非有意为之的活塞特性,这些特性有在未来版本中改变的可能。
行为(上升沿):输入为0时,红石块间接激活下一层的活塞。输入变成1时,上方活塞激活,红石块开始推出,与此同时下方活塞失去
供能,开始拉回方块A,这样上方活塞在激活的几乎同时又失去了能量来源方块A——这样上方活塞几乎瞬间完成了活塞臂伸出与缩回(即“瞬间放置”):活塞把红石块瞬间推到了下一格,活塞臂缩回时也没有把红石块拉回去,这样红石块又开始激活下方活塞。所有的过程几乎是瞬间完成的(在同一刻内),有效地使得上升沿信号瞬间通过整个中继器。下方活塞继续伸出,2刻后使得A处于原始位置,上方活塞重新伸出,准备在下降沿时拉回红石块。
行为(下降沿):输入由1变0时,上方粘性活塞开始
拉回红石块,从而立刻切断输出端信号,有效地使得下降沿信号瞬间通过整个中继器。红石块移动时,下方活塞缩回,但红石块完全缩回到位后,又可以间接激活下方活塞。整个系统又回到初始状态。
红石粉断路瞬时中继器
红石粉断路瞬时中继器
本电路比瞬置瞬时中继器稍大,但使用了较为稳定的游戏特性。
行为(上升沿):输入由0变1时,下方粘性活塞伸出,使得上方粘性活塞缩回,从而立即使方块A下方的红石粉传导信号到输出端。所有的过程几乎是瞬间完成的(在同一刻内),有效地使得上升沿信号瞬间通过整个中继器。移动中的红石块也会立即停止对其下方红石粉的激活,但由于中继器的延迟,红石块能够在中继器
输出信号消失之前接替中继器,继续对输出端供电。
行为(下降沿):输入由1变0时,下方粘性活塞开始拉回红石块,从而立即切断输出信号,有效地使得下降沿信号瞬间通过整个中继器。红石块缩回到位后激活下面的红石
线与上方活塞,但由于中继器的延迟,上方活塞能够在中继器有输出信号之前把方块A
推回原位,彻底切断可能激活输出的线路。
替代方案(2格宽):图示最上面2层的所有方块(包括红石粉)可垂直于图示平面移出1格,并下移1格,使得下层活塞与中继器同一层放置,同时移出下层的最后方的方块及其红石粉,这样可以将原装置改造成2格宽版本。在该版本中,如果想要减少红石用量,可以挖空红石块可能存在的2个位置下方的方块,用红石火把代替,再用任意非透明方块取代红石块。
双向中继器
双向中继器(Two-way repeater)能够中继两个方向传来的信号。
双向中继器具有2个输入端,也可以作为输出端。
设计双向中继器的最大问题就是在激活输出端同时杜绝输出端信号作为另一方向的
输入信号的可能,否则就会产生永远激活的中继器环路。
方案都存在“双向复位时间”——一个方向的输入信号消失时,需要一段时间的复位才能允许另一个方向信号输入。
中继器锁存双向中继器
一个方向信号输入时,利用中继器锁存原理杜绝另一个方向的输入。
替代方案(输入补偿):电路两侧都有线状排列的红石粉,这样两侧信号在得到中继前的强度都衰减了1,因此该中继器前后的元件与其距离必须小于或等于11红石粉。你可以考虑通过移动输入输出端的位置来补偿这个损失。
比较双路中继器
比较双路中继器
信号从一段输入时,会通过比较器的减法功能阻隔另一端信号的输入。
也可以利用比较器的另一侧以随意阻断单向信号。
替代方案:可以用非透明方块代替中继器前后的红石粉以减少不必要的信号强度损失(原理与长距离中继器传输线相同)。
CodeCrafted版双路中继器
CodeCrafted版双路中继器
每侧输出都由方块下的红石火把提供,该火把由于另一侧的火把输入而保持熄灭。另一侧输入信号时,该侧输出火把点亮——同时也会通过另一边的红石粉使得另一侧输出火把保持熄灭,从而防止信号返回。
传统双向中继器
传统双向中继器
本方案相对其他方案几乎没什么优势,但可能适用于特定情形。
瞬时双向中继器
瞬时双向中继器
粘性活塞之下是设置为1刻延迟的、由火把指向外面的中继器。
一侧输入信号时,该信号会(1)使侧面火把熄灭(2)激活一条直线上的粘性活塞。活塞开始推动方块时,方块下方的红石线会立刻连接到输出端,从而使输出端立刻开始输出。活塞推动到位后,来自火把和活塞下方中继器的电能消失,同时推动的方块又会被强充能,接替对输出端供电的工作。
方块推动双向中继器
方块推动双向中继器
输入由0到1时,粘性活塞会推动红石块到可以激活输出端的位置,但同时,输出端红石线会自动与红石块匹配,从而无法激活反向的粘性活塞。
由于本电路会对上升沿产生延迟,正脉冲的长度均会缩短1.5刻。
二极管
信号传输可能有时要保证传输的方向正确。“
二极管”即为保证信号
单向传输的装置。
元件二极管
红石中继器与红石比较器都能分别作为作为数字传输与模拟传输的二极管,均引入1刻延迟。
透明二极管
透明二极管
某些透明方块能够附着红石粉:萤石、倒置台阶、倒置楼梯与漏斗。这些方块能够使红石信号斜向上传输,但无法斜向下传输(无法附着红石粉的透明方块无此特性)。因此,简单地用此类方块抬高一格即可实现极其简单的二极管。
一般而言,倒置台阶最常用,但偶尔为了照明需要会使用萤石,或是为了与物流管道交叠而采用漏斗,等等。
逻辑电路
逻辑电路(Logic Circuit)可以认为是一个会返回输出结果的装置,输出结果由输入信号以及
逻辑门的规则决定。举个例子,
当且仅当两个输入到
与门的信号都为 '真'/'开'/'激活的'/'高电平'/'1'时,与门才将'真'/'开'/'激活的'/'高电平'/'1'作为输出结果。
有许多不同种类的逻辑门,每种逻辑门都有很多不同的设计方案。不同的方案也各自有优缺点,如电路规模、复杂度、
运行速度、维护难度以及花费等。下面的章节会对每一种逻辑门列出很多不同的设计方案供读者参考。
概念
如果忽略逻辑门本身的少量延迟,我们可以认为逻辑门的输出可以立即对输入的状态产生反应。
逻辑门
逻辑门(Logic Gate)为最基本的逻辑电路。
非门
火把反相器是最古老、最常见的非门,其具有低原材料消耗、小体积、高灵活性与极容易建造等特点。
火把反相器的最大缺点就是当其
传输时钟宽度小于3刻(即3刻高电平3刻低电平循环)的
时钟信号(称为3刻时钟)时,火把会产生“燃尽”效果而暂时无法正常工作。一定随机
时间间隔之后才会恢复正常,这样会造成难以预测的电路响应。
减法反相器
平面,静音
电路延迟:1刻
减法反相器能够响应2刻时钟,但无法响应更快的时钟——因为比较器本身的限制。
替代方案:拉下的拉杆可以替换为任何永远激活的电源元件(例如红石火把、红石块);如果放置电源元件不方便,用装满的容器替代也是可以的。.
中继器的作用是确保输入信号比比较器的末端输入更强。如果输入信号强度已知,那么中继器可以在拉下的拉杆被能够产生相同信号强度的容器替换的前提下移除。你也可以在确保输出端连接的红石线长到足以将信号反相的前提下移除中继器。
瞬时反相器
瞬时
电路延迟:0
瞬时反相器是大型瞬时电路的基础部分。
“地面版”具有最大的占地面积,但较矮小,而且能与其它平面电路相适应。“高版”占地面积与用料均最小,但输入和输出端的位置不甚理想。“长版”较大,但输入和输出端的位置方便与其他电路相接。
“高版”的输出端也可以从台阶下面的方块引出,但这样的话只有输入的上边沿信号才能做到无延迟。
表现:瞬时反相器有两个粘性活塞——一个用于切断输出,另一个用于移动红石块电源。
输入为假时,红石块激活输出端。输入为真时,红石块马上被移走,切断输出端信号(即立即对输入进行反相)。同时,红石中继器激活,但在其能激活输出端之前,另一个方块就会及时移动切断输出。
输入为真时,红石比较器尝试激活输出,但输出会被移来的方块切断。输出一被切断,方块缩回,马上使得信号通过(即立即对输入进行反相)。中继器只会在其熄灭之前激活输出端2刻,但这点时间已经足够让红石块回到原先位置接替中继器继续激活输出端。
替代方案:将瞬时反相器作为大型电路的一部分时,可能需要移动输入输出端,此时,两个粘性活塞和红石中继器必须同时激活。“长版”让这三个部件可以通过充能一个方块同时激活,但其余瞬时反相器方案就需要玩家自己布线连接三个部件了。
除此之外,只要红石块以及其粘附的活塞能够被输入端无延迟激活,且能够在中继器之后2刻之内伸出激活输出端,红石块以及其粘附的活塞可以挪到任何合适的地方。
或门
或运算可以层叠,或门可以树状首尾自由组合,之间的顺序与层级不会影响最终的运算结果。.
方案A是最简单的或门:仅仅是一个
直接连接输出端和输入端的红石线。不过这也导致这个或门的输入变得很“暴露”,因此同一输入端只能被接在这一个或门上面。图示中的例子用了一个固体方块替代了红石线,这样就不会有这个问题了。
如果你想把输入用在其他地方,输入端必须隔离,或是像上面一样穿过一个方块,或是利用红石火把/中继器,这样就产生了方案B。其实这个方案就是一个输出被反相的
或非门。
方案C用中继器隔离了输入端。可以在
水平方向将输入端数量扩展到至多15个,比方案B快一刻。如果想扩展更多输入信号,就需要用额外的中继器加强了。然而,由于一个红石中继器需要三个红石粉来制作,故版本C需要较多的红石粉(还有石头)。
方案D1格宽的纵向设计,中继器用于隔离输入输出。本版本只能有两个输入,当然你可以通过层叠或门达到变相扩展输入端数量。
方案E利用了诸如倒置台阶与萤石块等透明方块的特性:他们铺设红石线时只能向上传导,而无法向下传导。本设计与C方案都具有相当强的
可扩展性。
或非门
或非门(NOR gate)即为或的反面,也就是只要有一个输入为真,输出即为假。当所有输入都为假时,才会输出真。
或非门可以由一个红石火把来实现,所以在Minecraft中算是非常基础的逻辑门。(单输入时为非门,无输入时为“真门”即电源)
一个火把很容易透过方案A那样实现三输入,而方案B通过长度加长实现了四输入。如果想实现更多输入端,可以像或门那样层叠,最后再经过一个非门。
与门
与门的典型应用是建造一个可以锁住的门,如果要开门,就需要同时按钮按下以及锁(通常是拉杆)打开的情况下激活按钮。
很多与门类似于“
三态缓冲器”,输入端B就像一个开关,但它关闭后,输入端A就与电路其他部分断路了。不过与现实生活中的三态缓冲器不同的是,Minecraft里不可以驱动低电流。(请参考
维基百科:
三态逻辑获知更多信息)
与非门
与非门(NAND gate)简单来说就是“不全是即真”,也就是与门的反面。在所有的输入都为真时,输出假。
“与非门”跟“或非门”类似,任选一个就可以构建出所有的逻辑门。
与非门也可以通过层叠与门,最后再取反相,来实现输入端扩展。
异或门
异或门(XOR gate)为只要输入信号有不同时,就输出真,所有输入信号都相同时,才输出假。
异或门一般能满足在
多地控制同一机械的需要。控制端(通常为拉杆)用异或门组合,切换任意一个控制端都会改变异或门的输出(类似于现实生活中控制同一个灯泡的两个开关——你可以用任意一个开关控制灯泡的亮暗)。
类似与门、或门,异或门也可以自由层叠。只不过输入端为1的数量为奇数时,最终输出才为1.
方案D很简洁,但只能用拉杆作为输入。加深的方块在另一个固体方块的顶层,同时被两个拉杆和一个红石火把附着。
方案F为纯红石火把方案中最常用的,但一些包括新元件的方案的性能比这个方案更好。方案H采用了活塞,
响应速度更快,更节省空间。
除了火把和活塞之外,不同的中继器可以实现相对压缩与便宜的异或门方案。方案I依照可用空间任意选择输入端中继器的来向,下方也可以。方案J使用了便宜的透明方块。
Minecraft 1.5
红石比较器的引入使得异或门拥有了新的设计思路:“减法异或门”,平面,响应速度快,静音,建造容易。局限是在
生存模式里你需要花时间开采下界石英。
每个输入端与和其距离最近的比较器的侧面与尾部距离均相同,这样可以单个输入端无法使得和其距离最近的比较器输出信号,但能够使距离较远的那个比较器输出信号。因此,整个减法异或门当且仅当只有一个输入端激活时,输出端才有信号。
然而,这种情况必须保证原始输入信号强度完全相同(相差不超过1也可以),否则会出现一侧信号过强将另一侧压制的情况。在保证原始输入信号强度相同的前提下,您才可以使用“
基础版”。否则就必须采取方法平衡两边的强度。常用的方法包括“中继版”与“反相版”。
同或门
同或门(XNOR gate)在逻辑学里又称为“双条件”,或称为“当且仅当”(if and only if)。所有输入信号都相同时才输出真,只要有一个以上不相同时就输出假,也就是异或门的反面。
跟异或门类似,两个输入信号中的任何一个发生改变,输出信号都会发生改变。
在异或门的输出端或者其中一个输入端加非门,可以很方便的等效实现同或门。
方案A为纯火把设计。如果不需要外部输入端,朝后的两个火把可以用拉杆代替,即方案B。方案F较大,但逻辑思路清晰,方案I实际就是异或门方案H的非门改造产物。
蕴含门
蕴含门(IMPLIES Gate)在逻辑学里又称为“实质条件”,简单来说就是“如果A那么B”。
在A → B的所有四种结果中,只有在A为真,但B为假的状况下,蕴含门才会输出信号为假。其他状况蕴含门都输出为真。
如果1代表真,0代表假,蕴含门也可以理解为“A小于等于B”(A小于等于B)。
方案C在输出为真时需要2刻,输出为假时只需要1刻。类似地,另一个方案在输出为假时需要1刻,输出为1时
瞬时反应。如果你必须同步输出周期,一般会用红石中继器来对“较快的”输入端延迟1个红石周期从而使输出同步(对于C而言就是输入端A,对于其他方案而言就是输入端B)