Esistono molti tipi diversi di porte logiche, ognuna delle quali può essere implementata con molti design diversi. Ogni progetto presenta vari vantaggi e svantaggi, come dimensioni, complessità, velocità, spese generali di manutenzione o costi. Le varie sezioni daranno molte progettazioni differenti per ogni tipo del portone.,
Concetti
A | ON | ON | off | off | Question Answered |
---|---|---|---|---|---|
B | ON | off | ON | off | |
NOT A | off | off | ON | ON | Is A off?, |
A OR B | ON | ON | ON | off | Is either input on? |
A NOR B | off | off | off | ON | Are both inputs off?, |
A AND B | ON | off | off | off | Are both inputs on? |
A NAND B | off | ON | ON | ON | Is either input off?, |
A XOR B | off | ON | ON | off | Are the inputs different? |
A XNOR B | ON | off | off | ON | Are the inputs the same?, |
A IMPLICA B | SU | no | SU | SU | Se è possibile, è B anche su? |
L’uscita di ogni circuito logico riflette lo stato dei suoi ingressi in ogni momento (anche se possibilmente con qualche ritardo sostenuto dal circuito).
Scambio di ingressi Per la maggior parte di queste porte, A e B possono essere scambiati senza modificare l’output., Lo scambio degli input del gate IMPLICA influenzerà il suo output e il gate NOT ha un solo input. Stacking input Le porte AND, OR e XOR possono essere utilizzate in array per eseguire il loro funzionamento su più di due input, combinando due input alla volta, quindi combinando i risultati tra loro e/o altri input. Per queste porte, l’ordine in cui gli input sono combinati non ha importanza. Quando un gate XOR è combinato in questo modo, il suo output è attivo quando un numero dispari di input è attivo., Scegliere una porta logica Quando non sei sicuro di quale porta logica usare, prova a costruire una tabella come quella a destra ma con una sola riga di output. Elenca gli input noti in arrivo e le possibili combinazioni di potenza, e per ogni combinazione annota quale dovrebbe essere l’output per far funzionare la struttura. Quindi confrontalo con la tabella a destra e vedi quale gate corrisponde alle uscite desiderate. Se l’uscita deve cambiare quando l’ingresso è stabile o deve essere ricordata dopo che l’ingresso è terminato, il lettore potrebbe anche aver bisogno di guardare i circuiti a impulsi o i circuiti di memoria.,
Porta logica
Una porta logica è un circuito logico di base.
NON porta
Un | SU | off |
---|---|---|
NON | no | SU |
NON cancello (A), noto anche come inverter, è un cancello utilizzato quando una di fronte l’uscita è voluto da input., Ad esempio, quando l’interruttore o l’ingresso è impostato su “on”, l’uscita verrà attivata su “off” e quando l’interruttore è attivato su “off”, l’uscita verrà attivata su “on”.
Torcia Inverter 1-largo, piatto (solo orizzontale), silenzioso, tileable circuito ritardo: 1 tick La torcia inverter è il più comunemente usato NON cancello, grazie alle sue piccole dimensioni, versatilità, e facilità di costruzione. Uno svantaggio dell’inverter torcia è che sarà “burn out” se eseguito su un ciclo di clock più veloce di un 3-clock (3 zecche on, 3 zecche off). Un inverter torcia bruciata si riaccende dopo aver ricevuto un aggiornamento di blocco., Sottrazione Inverter piatto, silenzioso circuito di ritardo: 1 tick La sottrazione inverter offre poco vantaggio rispetto alla torcia inverter tranne che può funzionare su un ciclo di 2-clock senza bruciare. Gli orologi più veloci non funzioneranno però-il comparatore semplicemente non reagirà a loro. Variazioni: la leva alimentata può essere sostituita con un altro componente di potenza sempre attivo (ad esempio, torcia redstone, blocco di redstone) o con un contenitore pieno se un componente di potenza sarebbe scomodo in quella posizione., Il ripetitore è necessario per garantire che il segnale di ingresso sia abbastanza forte da superare la sorgente posteriore del comparatore, ma può essere rimosso in diversi modi. Se il livello di potenza in ingresso è noto (perché il design del circuito è fisso, quindi può essere calcolato), il ripetitore può essere rimosso sostituendo la leva alimentata con un contenitore che produrrà lo stesso livello di potenza. In alternativa, il ripetitore può essere rimosso se l’uscita continua ad una lunghezza di filo redstone che ridurrà il segnale sottratto abbastanza che il segnale è invertito alla fine., Instant Inverter instant circuit delay: 0 ticks L’inverter istantaneo è un blocco di base di circuiti istantanei più grandi. La versione “ground” ha il volume più grande, ma è più corta e si adatta facilmente a circuiti più piatti. La versione 1-wide è il più piccolo in volume totale e 2-tileable. Comportamento (cioè,, come funziona): Un istante inverter ha due elementi funzionali, e un pistone, o pistoni, che si attivano a loro:
- una costante fonte di alimentazione di uscita che può essere immediatamente spento (ma di accenderla richiede tempo): un blocco di redstone che cessa di fornire una potenza di appena il pistone inizia a muoverlo (all’interno della stessa zecca il pistone riceve o perde potenza) o un blocco solido di fronte a un potente ripetitore o un comparatore, l’alimentazione di redstone polvere; non appena il blocco inizia a muoversi la polvere non è attivo.,
- una linea di segnale con uscita che può essere immediatamente acceso ma non necessariamente spento, il suo ingresso ritardato da e sostenuta per 2 zecche. Il “instant on” è ottenuto con la tecnica dust-cut: un blocco solido posto contro il bordo di un blocco su cui è in esecuzione una linea redstone, disconnette quella linea dalla linea sottostante. L’inizio del movimento di quel blocco riconnette istantaneamente la linea e fornisce energia. Il ritardo si ottiene eseguendo l’ingresso attraverso un ripetitore 2 tick, due torce o mezzi simili., Ciò significa che, quando l’alimentazione appare in ingresso, il blocco spostato dal pistone è in grado di tagliare la linea prima che il segnale passi attraverso il ritardo. Con l’ingresso non alimentato, l’uscita viene immediatamente attivata e la linea fornisce ancora potenza “memorizzata” nel ripetitore per due zecche, il che è sufficiente per riattivare la fonte di alimentazione costante dal punto precedente.
- Pistone, o pistoni, per spostare il blocco/blocchi attivando gli elementi dal punto 1 o 2.,2″>SU
off off B SU off SU off A O B SU SU SU no Un cancello O (A ∨ B) è un cancello che utilizza due o più ingressi e ad ogni input è “on”, l’uscita è anche “on”., L’unica volta che l’uscita è “off” è quando tutti gli ingressi sono “off”. Si noti che poiché l’operazione OR è associativa e commutativa, le porte OR possono essere combinate liberamente: il giocatore può confrontare un numero enorme di ingressi usando piccole porte OR per raccogliere gruppi di ingressi, quindi confrontando i loro risultati con più porte OR. Il risultato non dipenderà dalla disposizione degli input o da quali sono stati combinati per primi.
La versione più semplice del gate OR è il design A: semplicemente un filo che collega tutti gli ingressi e le uscite., Tuttavia, questo fa sì che gli input diventino “compromessi”, in modo che possano essere utilizzati solo in questo O gate. L’esempio dell’introduzione, usando un blocco solido invece del filo, non subisce lo stesso pericolo.
Se i giocatori devono utilizzare gli ingressi altrove, gli ingressi devono essere “isolati”, facendoli passare attraverso un blocco come sopra, o un dispositivo come una torcia o un ripetitore. Torce resa versione B. Si noti che questo è in realtà un cancello NOR con un inverter in uscita.
La versione C isola gli ingressi con i ripetitori. Può essere espanso orizzontalmente fino a 15 ingressi., Oltre agli ingressi isolati, è un tick più veloce di B. ripetitori aggiuntivi possono essere utilizzati per aggiungere nuovi gruppi di ingressi o per rafforzare il segnale di uscita. Questo design è più costoso, poiché ogni ripetitore costa 3 polvere di pietra rossa da creare (insieme alla pietra liscia).
La versione D è una versione larga 1 progettata per l’uso verticale, ad esempio nei muri. Il ripetitore serve per isolare le uscite dagli ingressi. Questa versione può prendere solo due ingressi, anche se ovviamente gli ingressi possono essere impilati con più porte.,
La versione E utilizza le proprietà dei blocchi trasparenti alla luce: glowstone e scale o lastre capovolte. Questi inviano segnali verso l’alto, ma non verso il basso. È espandibile, come il design C.,h>A
ON ON off off B ON off ON off A NOR B off off off ON A NOR gate (A ↓ B) is the opposite of the OR gate., Ogni volta che almeno un interruttore viene attivato su “on”, l’uscita viene attivata su “off”. L’unica volta che l’uscita è “on” è quando tutti gli ingressi sono attivati su “off”. Questo cancello utilizza anche due o più ingressi.
Tutte le porte logiche possono essere fatte da alcune combinazioni della porta NOR.
In Minecraft, NÉ è un cancello logico di base, implementato da una torcia con due o più ingressi. (Una torcia con 1 ingresso è il NON gate, e senza ingressi è il vero gate, cioè una fonte di alimentazione.)
Una torcia può facilmente ospitare 3 ingressi reciprocamente isolati, come nel progetto A., Design B va a lunghezze maggiori per spremere in un quarto ingresso. Se sono necessari più ingressi, è più semplice da usare O porte per combinarli, quindi utilizzare un inverter (NON) alla fine. È anche possibile combinare porte OR e NOR, utilizzando l’inversione delle porte OR come ingressi alle porte NOR.,2c0d97a2″>ON
ON off off B ON off ON off A AND B ON off off off An AND gate (A ∧ B) is used with two or more switches or other inputs., L’uscita viene attivata su ” on “solo quando tutti gli ingressi sono “on”. In caso contrario, l’uscita rimarrà “off”. In realtà, l’immagine fornita è una porta NOR con ingressi invertiti. Prendendo la logica di A e B, le prime due torce (in alto e in basso dall’immagine) le invertono in A B B, quindi la terza torcia (quella di centro-destra) applica a NOT a quell’affermazione. Così diventa (A B B), che può essere interpretato come A B B dalla Legge di De Morgan.
Viene mostrato un 3-input E gate, ma, come OR gates, E gates possono essere liberamente “ganged”, combinando gruppi di input e quindi combinando i risultati.,
Un uso tipico per un cancello AND sarebbe quello di costruire un meccanismo di blocco per una porta, che richiede sia il pulsante di attivazione che il blocco (in genere una leva) per essere acceso.
Pistone E cancelli agiscono in modo simile a un “buffer a tre stati”, in cui l’ingresso B agisce come un interruttore, collegando o scollegando l’ingresso A dal resto del circuito. Tali disegni hanno un ingresso che alimenta un circuito, che viene aperto o chiuso da un pistone appiccicoso azionato dall’altro ingresso. La differenza dai buffer tri-state della vita reale è che non si può guidare una bassa corrente in Minecraft.,div id=”312c0d97a2″>ON
off off B ON off ON off A NAND B off ON ON ON A NAND gate (A B) turns the output off only when both inputs are on, the reverse of an AND gate., Tutte le porte logiche possono essere fatte da porte NAND. Come con NOR, un gran numero di input è probabilmente gestito meglio impilando E cancellando, quindi invertendo il risultato. Per la Legge di De Morgan, (A B B) è identico a A A B.
Tutte le porte logiche possono essere fatte da alcune combinazioni del cancello NAND.,v id=”9fc701f3b3″>off
off B SU off SU off A XOR B no SU SU off Un XOR gate (Un ⊻ B) è un cancello che si avvale di due ingressi e l’uscita viene impostata su “on” quando un interruttore è su “on” e un interruttore “off”., XOR è pronunciato ” zor ” o “exor”, un accorciamento di” exclusive or”, perché ogni input è reciprocamente esclusivo con l’output. È utile per controllare un meccanismo da più posizioni. A causa di queste proprietà, le porte XOR si trovano comunemente nei complessi circuiti redstone. In alcuni casi, è possibile ottenere un’uscita OR gate e un’uscita AND gate su canali diversi. Il circuito sopra è composto da E porte, O porte e NON porte., L’intero circuito è ((A ∧ B) ∨ A) ∨ ((A ∧ B) ∨ B), che può essere ulteriormente semplificata in (A ∧ B) ∨ (A ∧ B), (o, equivalentemente, (A ∨ B) ∧ (A ∧ B)).
Una caratteristica utile è che un gate XOR (o XNOR) cambierà sempre il suo output quando cambia uno dei suoi input, quindi è utile per controllare un meccanismo da più posizioni., Quando i comandi (come le leve) sono combinati in un cancello XOR, l’attivazione di qualsiasi controllo alterna l’uscita del cancello XOR (come una lampadina controllata da due interruttori della luce — i giocatori possono capovolgere uno per accendere o spegnere la luce, o uno dei quali può sempre aprire o chiudere una porta, o accendere o spegnere un altro dispositivo.
Come le porte AND e OR, le porte XOR possono essere liberamente “impilate” insieme, con le porte che raccolgono gruppi di input e le loro uscite che vengono raccolte a turno. Il risultato di XORing più di due ingressi è chiamato “parità” – il risultato è 1 se e solo se un numero dispari di ingressi sono 1.,
Il design D è piccolo, ma utile solo se i giocatori vogliono che le leve siano fissate al circuito. Il blocco ombreggiato indica il blocco a cui sono attaccate le leve e la torcia accesa, insieme al blocco su cui si sta appoggiando.
Design F è il più utilizzato dei disegni torcia-only, ma i componenti più recenti possono fare molto meglio. Design H utilizza pistoni, ed è sia più veloce e più compatto.
Al di là di torce e pistoni, vari diodi possono essere utilizzati per produrre cancelli XOR abbastanza compatti ed economici., Design Posso avere i suoi ripetitori di ingresso provenienti da entrambi i lati o sotto, cambiando le sue dimensioni di conseguenza per adattarsi a spazi ristretti. Design J utilizza blocchi trasparenti per un’opzione più economica.
Schematica galleria: XOR gate
Vista: Meccanica/Redstone/circuito Logico/XORL’introduzione del dispositivo, permette diverse varianti di un nuovo design, la “sottrazione XOR gate”, che è piatto, veloce e silenzioso (facile da ricordare)., I contro in modalità di sopravvivenza è che fare comparatori richiede l’accesso al Nether per ottenere quarzo nether.
Ogni ingresso è la stessa distanza dal retro e dal lato del comparatore più vicino ad esso, quindi sopprimerà il proprio segnale lì, ma viaggia più lontano per arrivare al lato dell’ulteriore comparatore, quindi non sopprimerà il suo segnale nell’ulteriore comparatore. Solo se entrambi gli input sono attivi, entrambi i comparatori vengono soppressi da un input laterale.,
Tuttavia, ciò è vero solo se gli ingressi hanno lo stesso livello di potenza (o almeno non sono diversi di più di 1), altrimenti un segnale potrebbe sopraffare il tentativo dell’altro di sopprimere il suo segnale. Se questo circuito è sicuro di ricevere ingressi dello stesso livello di potenza (perché il sistema di cui fa parte è stato progettato in questo modo), allora la versione “base” può essere utilizzata. In caso contrario, è necessario utilizzare alcuni metodi per garantire che gli input siano uguali, ad esempio con i ripetitori (la versione “ripetuta”) o con le torce (la versione “invertita”).,N
ON off off B ON off ON off A XNOR B ON off off ON An XNOR gate can be built by inverting either the output, or one input, of an XOR gate.,
Il design A è un design a torcia pura. Se l’ingresso esterno non è necessario, le torce rivolte all’indietro possono essere sostituite con leve, ottenendo B. Il design F è più grande ma evidenzia la logica, mentre I è una variante invertita del gate XOR H. Si noti che l’inverter di uscita può anche essere posizionato in linea con il resto del gate, o anche in un pozzo collegato a uno dei blocchi di supporto di redstone in uscita.,>
ON off off B ON off ON off A IMPLIES B ON off ON ON An IMPLY gate (A → B) turns on either if both inputs are on, or if the first input is off., A differenza delle altre porte qui, gli ingressi non sono intercambiabili; non è commutativo. Questo rappresenta un’implicazione materiale o un’istruzione condizionale, “se A poi B”, o “A implica B”. L’output è disattivato solo se l’antecedente A è vero, ma il conseguente B è falso. È l’equivalente logico di B A A e l’equivalente matematico di A ≤ B.
Il design C ha una velocità di 2 tick se l’output è 1, ma 1 tick se l’output è 0. Allo stesso modo, gli altri disegni prendono 1 tick se l’output è 0, ma sono immediati (e non isolati) se l’output è 1., Se il lettore deve sincronizzare (o isolare) l’uscita, considerare di posizionare un ripetitore 1-tick davanti all’ingresso “veloce” (ingresso A per C, ingresso B per gli altri).,v>
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