我的世界图鉴 红石科技【电路】

【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：】

【电路（circuit）为处理信号的结构（生成，修改，组合等）。】

【机械（mechanism）会对环境产生影响（移动方块，开门，改变光照强度，播放声音等）。】

【明确这些简单的概念有利于我们理解红石电路。】

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【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。】

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【电路特性】

【1格高电路：1格高电路意味着其纵向只有1格，也就是说这种电路不能存在需要下方方块支撑的元件（例如红石线、红石中继器）。】

【1格宽电路：1格宽电路指至少1个横向尺寸为1。】

【平面电路：指的是可以直接建造在地平面，不需要层叠元件（不计方块支撑红石元件），平面电路通常利于初学者理解与学习。】

【隐形电路：指的是可以完全隐藏在一堵墙，或地板之下，或天花板之上的电路。这种电路尤其适合活塞门。】

【立即响应电路：指一接到输入信号，能够马上输出的零延迟电路。】

【静音电路：指不会发出声音的电路。这种电路不会有活塞、发射器、投掷器等会发出响声的元件。此类电路适合陷阱、安静环境以及需要减噪的电路的建造。】

【可堆叠电路：指同样的电路可以一个直接叠在另一个上面的电路，叠放之后电路之间不会互相干扰。】

【可并列电路：指同样的电路可以一个直接毗邻另一个旁边建造的电路，毗邻之后电路之间不会互相干扰。】

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【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。】

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【传输电路】

【信号传输常用术语包括：传输类型，纵向传输，中继器与二极管。】

【传输类型：】

【数字的：仅有0/1概念的传输。】

【模拟的：与信号强度相关的传输。】

【二进制的：多条数字线路，每条线路代表一个二进制数的其中一位。】

【一元的：多条数字线路，激活哪条线路决定传输的数据。】

【纵向传输：即将电路向上（下）传递信号】

【导线楼梯：最简单的纵向传输就是在斜向上的方块上铺设红石线，1×2的上半格半砖（台阶）上直线向上铺红石，或是2×2的螺旋结构，或是其它类似结构。】

【导线楼梯既能够向上也能向下传输信号，无延迟，但占地庞大，每15个就需要中继。】

【导线梯：因为萤石块、倒置楼梯与阶梯能够承载红石线的同时不切断红石线，信号就能够在2×1的“梯子”上纵向传输（仅能向上传输）。】

【导线梯占地小，无延迟，但每15个就需要中继。】

【火把高塔：红石火把能够充能其上方的方块与相邻的（包括下方的）红石线，这样，纵向传输便成为可能。】

【本方案无需中继，占地小，但会引入不小的延迟。】

【您也可以用活塞、水等方块建造其他形式的纵向传输方案。】

【单向电路（即“二极管”）只允许信号沿着一个方向传输，主要用于防止输出端信号对输入端电路产生负面影响（例如信号串扰等）。】

【单向电路也可用于电路压缩时用于防止电路不同部分相互干扰。】

【二极管“二极管”指只允许信号单向传输的电路，通常用于防止电路反向干扰引起的输出错误，也可以用于防止线路彼此串扰。】

【常用的二极管包括红石中继器、萤石与倒置台阶。】

【倒置台阶无法向斜下方传输信号，因此将红石线铺上台阶就是一种简单的二极管建造方法。】

【台阶二极管不会引入延迟，但也不会把信号加强。】

【很多电路已经具有单向性，因为它们的输出端不会接受输入信号，例如以附着在方块侧面的红石火把作为输出的电路。】

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【逻辑电路】

【有时，你需要判断输入信号，经过一定的算法产生一个输出。】

【这类电路即为人们耳熟能详的逻辑门（“门”只让满足“逻辑”的信号输出）。】

【虽然有很多种类的逻辑门，最基本的只有三种：与门，或门、非门。或门只要或门的任意一个输入为1，输出就会是1。】

【与门只有与门所有输入均为1时，输出才会为1。】

【非门（反相器）使得输入信号反相（例如输入为0，输出为1；输入为1，输出为0）。】

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【蕴含门】

【蕴含门（IMPLIESGate）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≤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）。】

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【脉冲电路】

【某些电路需要特定长度的脉冲，其他电路用脉冲长度传达特定信息。】

【脉冲电路派上了用场。】

【在一个状态稳定，另一个状态不稳定的电路通常称为单稳态电路（monostablecircuit）。】

【大多数脉冲电路属于单稳态电路电路，因为它们的激活态（非稳态）只能持续较短时间就回到稳定态。】

【脉冲发生器脉冲发生器产生特定长度的脉冲。】

【脉冲限制器脉冲限制器（又称脉冲缩短器）可以缩短过长的脉冲。】

【脉冲稳定器脉冲稳定器（又称脉冲延长器）可以延长过短的脉冲。】

【脉冲延迟脉冲延迟电路能够为脉冲提供延迟。】

【边沿感应器边沿感应器在信号变化时：从0到1（“上升沿”感应器）或从1到0（“下降沿”感应器），或两者均感应（“双边沿”感应器）。】

【脉冲长度识别器脉冲长度识别器能够在输入脉冲长度在某个范围内时输出信号。】

【示波器示波器为依次连接的比较器（1.5以下可以用1刻的红石中继器）链，据此能够通过点亮的中继器数量直观地测量脉冲长度。】

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【时钟电路】

【时钟电路为持续、重复提供特定长度脉冲的脉冲发生器。】

【一些时钟电路可以永久工作，另一些则可控。】

【简单的时钟电路只有两个等长的状态（0与1长度相同）。】

【例如5刻激活与5刻非激活的时钟被称为5刻时钟。】

【中继器时钟利用中继器（链）获得时钟电路中必要的延迟的电路。】

【通常需要红石火把以获得反相功能。】

【漏斗时钟漏斗时钟通过漏斗链循环传递物品，并通过红石比较器侦测输出。】

【活塞时钟利用活塞对方块的推拉完成电路的反相功能。】

【时钟电路也可以基于矿车、船、掉落物品的自然消失等。】

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【记忆电路】

【与逻辑电路永远反映输入信号不同，记忆电路的输出不单与输入相关，还与“过去的输入”相关。】

【这样能够完成对电路过去状态的“记忆”。】

【在现实生活中的电子学中，锁存器指对输入信号的某个状态产生反应的电路。】

【触发器指对输入信号的变化产生反应的电路。】

【RS锁存器RS锁存器有2个输入。】

【输入端为S（Set）端与R（Reset）端：S端输入一旦变成1，输入就为1并保持。】

【R端输入一旦变成1，输入就为0并保持。】

【最简单的RS锁存器为知名的“RS或非锁存器”，其为Minecraft最古老也是最常见的记忆电路。】

【T触发器T触发器用于信号切换（类似拉杆）。】

【T触发器具有“时钟”输入端，输入端满足特定条件时，输出端会切换一次。】

【D触发器具有“data（数据）“输入端与“clock（时钟）“输入端。】

【输入端满足激活条件时，输出端会变成此刻数据输入端相同的状态。】

【JK触发器具有稍微复杂的时序逻辑。】

【计数器与基本触发器不同，计数器能够具有多个状态，从而完成对较大数字的计数。】

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【杂项电路】

【此类电路一般不常见，但却是大型复杂工程的重要组成部分。】

【数据分配器与继电器数据分配器为逻辑门的高级形式之一，选择端的输入信号决定输出端与哪个输入端相同。】

【随机信号发生器随机信号发生器能够产生无法预测的信号。】

【一些随机信号发生器利用了Minecraft的随机特性（例如仙人掌生长或发射器对发射槽的选择）。】

【另一些则采用数学上的的伪随机算法。】

【多输入电路多输入电路能够同时处理多个输入并得出综合输出。】

【此类电路是建造计算器、数字钟与基本计算机的基石。】

【方块更新感应器方块更新感应器（BlockUpdateDetector，缩写为BUD）为能够对方块状态改变产生反应的电路（例如石头被开采，水变成冰，南瓜长出等一切涉及方块的数据更改的行为）。】

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【数字电路】

【数字电路，简称数电，即通过游戏所给的逻辑机制（或、非）来实现逻辑运算，是红石电路里三大模块中的一个。】

【总体十分的复杂，甚至可以在游戏中制造CPU等。】

【数字电路在现实中是一门学科，所以如果没有基础，数字电路这个领域是十分复杂而高深的。】

【数电相较于模电，速度较快。】

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【模拟电路】

【模拟电路，即利用比较器的加减和游戏提供的逻辑机制（或、非）来对模拟信号的处理与运算，是红石电路里三大模块中的一个。】

【模拟电路主要分为弱信号模拟电路和强信号模拟电路。】

【模电相较于数电，速度较慢。】

【弱信号模拟电路。】

【弱信号模拟电路简称弱模。】

【弱模是基于0~15的红石模拟信号的处理与运算。】

【强信号模拟电路。】

【强信号模拟电路，简称强模。】

【众所周知，红石粉只能寄存0~15强度的模拟信号，但是比较器却可以寄存上万强度的红石信号。】

【强模即基于较大的寄存于比较器中的模拟信号进行的运算与处理，信号源可以用指令强制堆叠不可堆叠物品或命令方块来实现。】

【但是，一旦强模信号被导入到红石粉中，会被强制减小到15强度。】

【因此，强膜信号只能在比较器中进行传输与运算。】

【强模信号只存在于某些版本中，如基岩版等版本是没有强模信号的。】

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【机械电路】

【机械电路，简称械电，是红石电路里三大模块中的一个。】

【机械电路即利用活塞，粘性活塞等的种种特性，来实现方块的推拉。】

【常见有高速械电和高压械电。】

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【高速械电】

【只追求速度，不追求体积的机械电路。】

【要求最大程度地提高速度。】

【通常结构复杂，但速度极快（比如0.15s开门的2x2无痕玻璃门）。】

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【高压械电】

【只追求体积，不追求速度的机械电路。】

【要求最大程度地减小体积。】

【通常结构较为简单，十分精简，但有时时序复杂，速度极慢（比如760blocks的6x6活塞门，开关门共75分钟）。】

【高压械电作品的体积用blocks来表示，即长乘宽乘高，简写做b。】