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传输电路

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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。

传输类型[编辑 | 编辑源代码]

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[编辑 | 编辑源代码]

数字(Digital)传输只关心是“激活”还是“未激活”。

红石粉



15





10





5










红石粉

信号能在连续的红石粉上传导最多15格远。

[红石图例帮助]
1格宽,平面,静音
电路延迟:每18格1刻
红石粉长链构造简单,使用灵活。
绊线传输[1]

绊线传输图示

1格宽
电路延迟:上升沿瞬时,下降沿3刻
特点: 适宜长距离传输,但不适合传输短脉冲。
通过移动实体接触绊线(图中以矿车为例),最远可以激活40格之外的绊线钩。
活塞移动方块时,运动中的方块不具有红石特性(其此时无法传导或提供电能)。然而,活塞推动实体时,实体会在每一游戏刻刷新自己的位置,因此,矿车能在活塞激活时马上接触到绊线,从而立即激活远方的绊线钩,故在上升沿信号作用时,本电路无延迟。然而,活塞缩回时,矿车无法被拉回,而是受重力影响落下,因此在下降沿信号作用时会产生3刻的延迟。总的来说,正脉冲会被本电路加长3刻,负脉冲减短3刻,因此其可能会抹去较短的负脉冲(即低通滤波特性),从而不适合传输短脉冲。
绊线传输电路必须与其他实体隔离,例如生物、玩家等。

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。

  • 粘性活塞可以推动红石块,或将方块推到被充能的位置,或推动比较器与容器之间的方块;
  • 用漏斗链传输物品,用比较器侦测物品位置。

传输交叉[编辑 | 编辑源代码]

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
















红石桥

最中间一格为红石粉-方块-红石粉叠放结构。

[红石图例帮助]
静音
电路延迟:0
最简单、最快的交叉线解决方法就是红石桥了。
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

[红石图例帮助]
静音
电路延迟:1刻
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[编辑 | 编辑源代码]

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。


现实生活中“模拟”与“数字”的区别
模拟”意为“连续变化”。这并不符合Minecraft中的只有16格离散值的模拟线路(例如,13.43强度的信号并不存在)。但这里使用“模拟”一词是为了区分信号强度传输与0/1传输,现实生活中也只有数字电子(仅传输高电压或低电压)与模拟电子(重在连续变化的电势)之间的区别与其最为相似了。因此“模拟”与“数字”的叫法被各大Minecraft社区所采用。
模拟比较器传输线[2]












模拟比较器传输线

[红石图例帮助]
平面,静音
电路延迟:每4格1刻
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[3]

模拟中继器传输线图示

平面,静音
电路延迟:每14格1刻
特点:长距离的最快选择。
另一种思路是在恰当的距离上中继所有可能的信号强度,以传导与输入相同的信号强度。
一块完整的模拟中继器传输线包括15个中继器用于中继所有可能的信号强度。若想多个这样的部分首尾相接,必须保证前一级最后一个中继器的输出红石粉必须就是后一级第一个中继器的输入红石粉(例如,前一级的方块B就是后一级的方块A)。
替代方案: 若想保持多个首尾相接的模块在同一条直线上,相邻模块的中继器朝向必须相反,且模块之间需要用比较器和固体方块保持信号强度。然而,这样会使电路延迟增加到每17格2刻。
模拟减法传输线[4]

模拟减法传输线图示(可用10个值)

平面,静音
电路延迟:每(18-N)格1刻
特点:复杂,较为少见。
如果传输的状态数量少于15,那么将这N个状态编码到较高的N个信号强度中,然后每(17-N)个红石粉之后作为减数去减强度15。这种模块重复次数必须为偶数。
替代方案:箱子可以用其他装满的容器代替。红石元件#电源元件代替也是可以的,但你需要采取措施确保电源不会激活旁边的红石线。

二进制传输[编辑 | 编辑源代码]

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)”。

四位二进制编码
四位二进制编码所携带的数据量与模拟传输线相同。…

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[编辑 | 编辑源代码]

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。


现实生活中的一元
一元”意思是“只有一个元素”。本称谓也用于一进制中,用2个数位表达数字,但第二个数位仅用作数字结束的标记。在Minecraft中,“一元”并非严格与现实生活中对应,但用“一元”描述“用单独的一条线表达数字”最为贴切。
16态一元编码
16态一元编码所携带的数据量与模拟传输线相同。…

纵向传输[编辑 | 编辑源代码]

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[编辑 | 编辑源代码]

绊线无法用于纵向传输,您只能选用其他的方法。

红石楼梯
向上或向下
1xNxN,1格宽,静音
电路延迟:每15格1刻
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荧石与倒置台阶;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
电路延迟:上升沿纵向每5格2刻,下降沿为0
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
组合向上梯式纵向数字传输电路
只能向上
1x3xN,1格宽,静音
电路延迟:纵向每17格2刻
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。

纵向数字传输图示

组合向上梯图示

纵向模拟传输[编辑 | 编辑源代码]

模拟传输的纵向方案与横向方案思路基本类似。

纵向模拟比较器传输
静音
电路延迟:纵向每1格1刻
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[编辑 | 编辑源代码]

“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[编辑 | 编辑源代码]

一些红石元件可以中继信号。

红石中继器






红石中继器

[红石图例帮助]
1×1×2(2方块),1格宽,平面,静音
电路延迟:1-4刻可调
最常用的中继方法就是使用红石中继器
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

[红石图例帮助]
1×2×1(2方块),1格宽,平面,静音
电路延迟:1刻
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

[红石图例帮助]
1×3×2(6方块),1格宽,静音
'电路延迟:2刻
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[编辑 | 编辑源代码]

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[5]





A









瞬置瞬时中继器

[红石图例帮助]
1×3×2(6方块),1格宽,瞬时
电路延迟:0
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[6]



A





















红石粉断路瞬时中继器

第一个活塞下的空间阻止了红石块激活自己的活塞。

[红石图例帮助]
1×5×4(20方块),1格宽,瞬时
电路延迟:0
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[编辑 | 编辑源代码]

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。

目前的方案都存在“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[7]

















中继器锁存双向中继器

[红石图例帮助]
3×4×2(24方块),平面,静音
电路延迟:1刻
双向复位时间:3刻
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[8]















比较双路中继器

[红石图例帮助]
2×5×2(20方块),平面,静音
电路延迟:2刻
双向复位时间:4刻
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[9]





















CodeCrafted版双路中继器

[红石图例帮助]
2×6×3(36方块),静音
电路延迟:2刻
双向复位时间:3刻
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

[红石图例帮助]
3×4×3(36方块),静音
电路延迟:2刻
双向复位时间:4刻
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[10]





























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。

[红石图例帮助]
4×4×3(48方块),瞬时
电路延迟:0
双向复位时间:2.5刻
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[11]













方块推动双向中继器

[红石图例帮助]
2×5×2(20方块),平面
电路延迟:上升沿1.5刻,下降沿0
双向复位时间:1.5刻
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[编辑 | 编辑源代码]

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









元件二极管

[红石图例帮助]
1格宽,平面,静音
电路延迟:1刻
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

[红石图例帮助]
1格宽,平面,瞬时
电路延迟:0
某些透明方块能够附着红石粉:荧石、倒置台阶、倒置楼梯漏斗。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荧石,或是为了与物流管道交叠而采用漏斗,等等。

参考[编辑 | 编辑源代码]

  1. "Minecraftwithdummies" (28 March 2013). "Smart Wire, Faster Than Redstone [Overhead Power Line]" (Video). YouTube.
  2. "seiterarch" (9 January 2013). "Minecraft Beyond Binary 01: All the Comparisons (13w01b)" (Video). YouTube.
  3. "CubeHamster" (21 November 2012). "Minecraft: Redcoder (Decoding Redstone Dust)" (Video). YouTube.
  4. "Yoshi29pi" (26 January 2013). "Maintaining Signal Strength". Minecraft Forum.
  5. "BeGamerPlays" (14 February 2013). "Dual-Edge InstaWire 1.5 " (Video). YouTube.
  6. "TT Lemon" (3 January 2013). "Snapshot 13w02a - Instant Repeater" (Video). YouTube.
  7. "rapamaro" (21 December 2012). "the most compact 2 way repeater (1.4.7)" (Video). YouTube.
  8. "DvirWi" (16 February 2013). "Two way repeater" (Video). YouTube.
  9. "CodeCrafted" (9 August 2012). "Minecraft Challenge: 2-Way Repeater (Compact design)" (Video). YouTube.
  10. "DvirWi" (18 February 2013). "Instant two-way repeater (Designed for 1.5)" (Video). YouTube.
  11. "RedstoneInnovation" (8 September 2013). "Simple & Compact 2-Way Repeater! [Tutorial]" (Video). YouTube.