《我的世界》中最有特色的其中一個(gè)特色就是紅石電路了，很多玩家還對(duì)紅石電路不是很了解。身為一個(gè)渣渣，在學(xué)習(xí)紅石電路的時(shí)候，也有過(guò)看別人紅石教程的時(shí)候。但是別人的教程，很多都不是太繁瑣，就是太簡(jiǎn)單（只是一些簡(jiǎn)單的電路，連邏輯門(mén)都沒(méi)有）。這次決定從自己的角度出發(fā)，用最通俗的語(yǔ)言，來(lái)解釋這個(gè)神奇的紅石電路。

紅石電路入門(mén)基礎(chǔ)

1 紅石是什么

　　紅石是由紅石礦石（Redstone Ore 可以在地下深層發(fā)現(xiàn)，需要鐵礦鎬開(kāi)采）開(kāi)采后所取得的紅石粉末（Redstone Dust）的簡(jiǎn)稱(chēng)。

2 紅石電路是什么

　　我們可以將紅石粉末涂抹在部分方塊的表面，用來(lái)構(gòu)成連通的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于傳輸紅石能量。通過(guò)連接紅石網(wǎng)絡(luò)和紅石火炬以及各種開(kāi)關(guān)，我們可以制造出復(fù)雜的邏輯系統(tǒng)。我們將其稱(chēng)之為紅石電路。

3 紅石電路有什么用

　　紅石電路可以作為某些特殊物品的控制系統(tǒng)（門(mén)，可換向軌道，水流巖漿流轉(zhuǎn)向，弓箭發(fā)射器，音樂(lè)盒等）。關(guān)于具體操作方法，網(wǎng)上有不少的教程和視頻，我就不細(xì)說(shuō)了。值得強(qiáng)調(diào)的有幾點(diǎn)：（1）門(mén)的控制可以在地面也可以在門(mén)頂端 （2）水流巖漿流轉(zhuǎn)向是一次性的無(wú)法逆轉(zhuǎn) （3）由于紅石火炬的存在，紅石電路能夠在游戲中制成各類(lèi)顯示裝置（娛樂(lè)閃爍燈具，LED數(shù)碼顯示管，大型圖像顯示屏等）。（4）最近的更新添加的可控音樂(lè)盒加上紅石電路則可以成為各類(lèi)音響設(shè)備。

4 紅石電路基本元件及運(yùn)行原理。

　　1/ 基本紅石電路網(wǎng)絡(luò)

　　如下圖所示，紅石電路網(wǎng)絡(luò)在無(wú)源狀態(tài)下顯示暗紅色，不能激發(fā)任何裝置。

　　2/ 紅石火炬（無(wú)控型）

　　將紅石火炬與紅石網(wǎng)絡(luò)直接相連，紅石火炬將作為能源提供者，持續(xù)激活整個(gè)直接相連的紅石網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)被激活的網(wǎng)絡(luò)顯示鮮紅色。

　　注意：相鄰一格的紅石線路可以進(jìn)行有1格高度差的自動(dòng)連接，如果高度差過(guò)大，或者有阻礙方塊存在，則互聯(lián)中斷。

　　3/ 紅石火炬（受控型）

　　1）火炬頂置型方塊

　　將一個(gè)紅石火炬放置在一個(gè)方塊的頂端，當(dāng)有紅石網(wǎng)絡(luò)將能量注入此方塊的底部時(shí)，方塊上方的火炬將熄滅。

　　下圖顯示出我們可以將紅石火炬當(dāng)成一個(gè)受開(kāi)關(guān)控制的簡(jiǎn)單燈具。

　　注意：

　　如下圖所示，當(dāng)紅石網(wǎng)絡(luò)貼邊經(jīng)過(guò)此火炬頂置方塊時(shí)，無(wú)法控制方塊上的火炬。因此，當(dāng)要控制這個(gè)類(lèi)型的紅石火炬方塊時(shí)，必須留一個(gè)方塊空位（或更多）的距離。

　　下圖顯示，此類(lèi)紅石火炬方塊只能與等高的紅石網(wǎng)絡(luò)連接，低于其位置的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法與之相連。

　　尤其需要注意的是，這類(lèi)火炬方塊可影響到其上方一格間距的紅石網(wǎng)絡(luò)，兩者所在方塊即無(wú)面接觸也無(wú)邊接觸。

　　2）火炬?zhèn)确判头綁K

　　此類(lèi)方塊的火炬可以為前三個(gè)方向的紅石網(wǎng)絡(luò)供源。

　　此類(lèi)方塊的控制方法與頂置型類(lèi)似，也是底部輸入（限制條件相同，需要隔開(kāi)一格）。此外這一類(lèi)型的方塊還可以進(jìn)行頂部控制，且不受一格間距的限制。

　　從下面的兩個(gè)圖可以看到，側(cè)放型紅石火炬的影響范圍還包括于其高度相差一格的正下方和正上方紅石網(wǎng)絡(luò)。

邏輯電路基礎(chǔ)

　　游戲中的紅石電路，沒(méi)有電壓電流的概念，只有被激活和未被激活的邏輯開(kāi)關(guān)狀態(tài)，說(shuō)明紅石電路是純粹的邏輯電路。要熟練地使用紅石電路，就需要玩家掌握一定的邏輯運(yùn)算知識(shí)。下面我會(huì)簡(jiǎn)單解釋一些。如果要深入學(xué)習(xí)則需要找一些布爾邏輯代數(shù)的書(shū)來(lái)看。

　　邏輯運(yùn)算中變量的值只有0和1兩種，對(duì)應(yīng)的邏輯電路也只有關(guān)和開(kāi)兩種狀態(tài)。在紅石電路中，我們不妨把未被激活的紅石線路內(nèi)的信號(hào)定義為 “0”，已激活的線路內(nèi)的信號(hào)定義為 “1”，之后我們便可以方便地對(duì)照邏輯運(yùn)算表和邏輯電路元件了。

　　注意：最好不要看紅石火炬的亮和滅來(lái)定義邏輯信號(hào)的指示標(biāo)準(zhǔn)。在后面的內(nèi)容中我們會(huì)看到這樣做可能導(dǎo)致邏輯顛倒。

　　最基本的邏輯運(yùn)算有：“或”“非”“與” 三種

　　“或”的運(yùn)算表示為： A或B = A + B = C 這可以通俗地理解為 A B 兩變量的加法，當(dāng)兩者中任意一個(gè)值為 “1”，另一個(gè)值為 “0”時(shí)，C 的值為 “1”。兩者值都為 “0”時(shí)，自然地 C的值也為 “0”。特別的當(dāng) A B 兩者的值均為 “1”時(shí) ，C 的值也為 “1”（因?yàn)檫壿嬤\(yùn)算中沒(méi)有比“1”大的值）。歸納來(lái)講就是參與“或”運(yùn)算的所有變量只有都為“0”時(shí)，結(jié)果的值才為“0”，其他情況下，結(jié)果值均為“1”。

　　“非”運(yùn)算的表示為A的頭上加一橫杠（這里打不出來(lái)，大家見(jiàn)諒）， 非A = C 。“非”運(yùn)算就是將變量值取反，當(dāng)A為“0”時(shí) C為“1”，而A為“1”時(shí) C為“0”。

　　“與”運(yùn)算表示為： A與B = A·B = C 可通俗理解為 A B 的乘法， 只有當(dāng) A B 均為 “1”時(shí)，C的值才為“1”，否則C的值為“0”。

　　在邏輯電路中，同樣有三種基本門(mén)電路：“或門(mén)”“非門(mén)”“與門(mén)”對(duì)應(yīng)如上三種邏輯運(yùn)算。下面我們就看看如何用紅石電路來(lái)實(shí)現(xiàn)這三種基本邏輯門(mén)電路。

1 紅石火炬方塊的邏輯含義

　　當(dāng)紅石火炬方塊為單輸入單輸出時(shí)，以下兩圖顯示出方塊兩側(cè)的線路中的信號(hào)是相反的，這說(shuō)明單入單出的紅石火炬方塊為一個(gè)邏輯“非門(mén)”。

2 “或門(mén)”

　　在搭建紅石“或門(mén)”前，我們先看下面4張圖。

　　在這里，筆者有一個(gè)小失誤，就是沒(méi)在火炬方塊的正前方添加紅石線路，不過(guò)考慮到，如果添加了線路，其狀態(tài)應(yīng)與紅石火炬狀態(tài)相同。所以應(yīng)該不影響大家理解。

　　我們將左右兩邊的紅石線路看作變量A和B，我們發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)A和B的值都為“0”時(shí)，紅石火炬的值才為“1”（21樓圖），其他狀態(tài)均為“0”（22-24樓圖），這和“或門(mén)”的狀態(tài)剛好相反（“或門(mén)”的邏輯狀態(tài)是輸入均為“0”時(shí)結(jié)果才為“0”，其他狀態(tài)為“1”）。于是要搭建真正的“或門(mén)”，我們需要再在此電路的輸出上擺上一個(gè)單入單出的紅石火炬（“非門(mén)”）。同時(shí)我們也可以了解到，多輸入的紅石火炬方塊實(shí)質(zhì)上是一個(gè)“或非門(mén)”（“或門(mén)”“非門(mén)”的串聯(lián)結(jié)構(gòu)），只有再多加一個(gè)“非門(mén)”才能還原為正式的“或門(mén)”（兩個(gè)“非門(mén)”一起，則狀態(tài)還原）。

　　下面兩圖就是已經(jīng)完成的邏輯“或門(mén)”，大家可以對(duì)照條件驗(yàn)證。

3 “與門(mén)”

　　在構(gòu)造“與門(mén)”之前，我們先要引入邏輯反演規(guī)則，將“與門(mén)”用“或門(mén)”和“非門(mén)”來(lái)實(shí)現(xiàn)（游戲中無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)邏輯乘法）。反演規(guī)則如下所示：

　　注意，取“非”運(yùn)算不符合分配率，上面兩個(gè)等式，1式的左邊和2式的右邊并不等價(jià)，同樣的1式的右邊和2式的左邊也不等價(jià)。

　　由上面的第2式我們可以運(yùn)算得到 A 和 B 的邏輯“與”：

　　用邏輯電路實(shí)現(xiàn)就是：A 和 B 前各放置一個(gè)“非門(mén)”，然后再作“或非”，則可得到“與門(mén)”。

　　下面兩圖就是已經(jīng)完成的“與門(mén)”

4 “異或門(mén)”

　　下面要介紹一個(gè)有點(diǎn)復(fù)雜，但是應(yīng)用廣泛的邏輯電路門(mén)單元 -- “異或門(mén)”，其功能為：比較兩個(gè)輸入端的值，如果值相同（同為“1”或同為“0”），則結(jié)果輸出值為“0”，如果相異，則結(jié)果輸出值為“1”。通過(guò)使用“異或門(mén)”和“非門(mén)”，我們可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)可編碼的多位密碼門(mén)（編碼端在屋內(nèi)，輸入端在屋外，密碼對(duì)比相同時(shí)，經(jīng)由“非門(mén)”轉(zhuǎn)換結(jié)果為“1”，則門(mén)可打開(kāi)，相異時(shí)門(mén)則保持關(guān)閉）。

　　“異或門(mén)”的邏輯解釋和實(shí)現(xiàn)如下圖所示：

　　下面兩圖有實(shí)際演示效果：

　　注意，4角和中間十字處的一個(gè)亮點(diǎn)是普通火炬，與電路無(wú)關(guān)。

　　通過(guò)以上4種主要的邏輯門(mén)電路，我們就可以創(chuàng)造出任何種類(lèi)的大型邏輯電路（包括多位二進(jìn)制加法器等），接下來(lái)的就是大家的聰明才智和創(chuàng)造力了。

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