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教程/活塞電路

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活塞 允許了玩家設計更小的,擁有比常規速度更快的與/或 門的(只用紅石的相應部分)的電路。對紅石電路有着正確的理解會對你很有幫助,因為這個教程集中在電路設計而不是它的功能。

活塞式電路有着三個優勢:

  • 中繼器活塞都會像紅石火把一樣「燒毀」。
  • 活塞電路比它們對應的紅石部分更小。
  • 活塞電路用的材料找起來十分的簡單。

活塞電路的主要部件是黏性活塞紅石線紅石中繼器紅石火把

除非另有陳述,所有的活塞都應該是黏性活塞。

原理[編輯 | 編輯原始碼]

能源與中繼器


對活塞有用的能量可以以多種形式來傳輸。首先要注意的是,這裏有兩種不同類型的方塊;透明固體的。透明方塊通常指的是和玻璃半半磚,或和空氣一個類型的方塊,同時固體方塊指的是更常見的材料,例如泥土石頭或者羊毛

紅石信號的關鍵是能夠穿過固體方塊來傳輸信號,但是不能穿過透明方塊來傳輸信號。然而,信號可以一次穿過一個固體方塊,它不能從一個固體方塊傳輸到另一個固體方塊中去。一個固體方塊只有在它是被"強力充能"(被一個紅石火把紅石中繼器,或者紅石比較器,但是紅石線不行。)的情況下才可以向從其延伸的電線充能。 紅石粉可以被放置在某些透明方塊上,但是這樣放置的紅石粉只會向上傳輸信號,而不會向下傳輸(這就是因為紅石信號不能穿過透明方塊的原因)。

紅石火把只有在它們會在邏輯門使用之後改變狀態之時才會被考慮成一個邏輯部件。(否則它們只是一個信號供應器。)如果它們很頻繁的改變狀態的話,它們極易燒毀。如果一個固體方塊在一個紅石火把之上的話,任何連接到那個方塊的紅石線都會被充能。然而,如果那個方塊是一個透明方塊的話,紅石火把則不會幫紅石線充能。在創造模式中,因為紅石磚的出現,把紅石火把當做一個方塊的信號供應器是很不適用的,因為紅石磚是被永久充能的。不過它們更加的昂貴。

當一個紅石中繼器對着一個固體方塊時,它會用和紅石火把一樣的方式把信號傳遞進那個方塊。一個中繼器還可以從一個被充能的固體方塊中獲得信號,甚至是很弱的充能程度(這就是紅石中繼器可以把弱充能的信號轉換成一個更強的信號的功能)。然而信號不會通過透明方塊進行傳遞。

活塞會在被充能時伸縮,但是值得注意的是它們可以從在它們上面的方塊處接受信號——即使那個方塊是空氣,如果它能夠被充能,活塞也同樣會被充能。活塞還可以通過它們伸縮出的活塞部分來接受信號,這就產生了幾種廣泛在電路中使用的混雜模式。一個活塞在它伸縮的時候能夠給推動至多12個方塊;然而,一個黏性活塞縮回的時候只能拉回一個方塊。某些方塊能夠免疫被推動或拉動,尤其是黑曜石和任何帶有圖形用戶介面(GUI)或者儲存空間的方塊(除了工作枱)。其他的方塊被活塞推動的時候會"蹦出來"然後掉落成為物品——這也包括了大部分"附加"在那個方塊上的方塊,例如任何種類的火把,或者門,但是也有一些其他的,例如南瓜燈。

活塞門設計[編輯 | 編輯原始碼]

活塞可以衍生出能夠代替許多傳統的邏輯門的設計。活塞門也可以使用紅石火把來提供一個持續的信號來源,或者為了其他目的。

非門/變頻器[編輯 | 編輯原始碼]

只用活塞的非門比常規的紅石非門要稍稍大一些,所以它很少被單獨使用。然而,它論證了使用在許多活塞機械中的一個重要的概念,即在固體方塊之下的紅石火把能夠在任何周圍的紅石線中產生一道信號電流。當一個輸入線路被觸發的時候,活塞伸縮,不再遮擋住有着紅石火把的坑,並且消除了從輸出線路來的信號。輸入線路可以為幾乎任何方向的活塞進行充能。非此即彼,一個紅石磚可以用於縮小這個設計。

或門[編輯 | 編輯原始碼]

這個有可比性的設計比起常規的紅石或門稍稍快一些。它使用了一個從任意一條輸入線路充能伸縮後能夠覆蓋一個紅石火把的活塞。

與門[編輯 | 編輯原始碼]

非常快速的與門。在停止充能的時候,黏性活塞會從坑上拉回方塊,阻斷整個電路。當充能後,它會伸縮,然後讓紅石電能流入/出那個坑。一條輸入線路為活塞提供能量,另外一條為活塞阻斷的電路部分提供能量,要釋放一個信號,這兩者都必須是開啟的。

蘊含門[編輯 | 編輯原始碼]

活塞蘊含門電路與一般的紅石蘊含門電路的大小和運行速率相近。

蘊含門是一種邏輯門:在A→B(「如果A則B」,或稱「A蘊含B」)為真時輸出1,反之輸出0。這意味着僅當A為真 (1) 且B為假 (0) 時輸出0(即條件為真、但結論卻為假)。

它在邏輯上等於B或(非A)。


異或門[編輯 | 編輯原始碼]

一個只會在某一條輸入線路被開啟時才會激活的設備。讀作"ex-or" (XOR),它是 "exclusive or" (異或)的簡寫。若是在尾端增加一個非門就會變為同或門,是一種會在輸入線路互相相等時才會激活的邏輯門。異或門和同或門有着一個有用的特質:如果當一個異或門或同或門的輸入線路變化時,它們的輸出線路總是會跟着一起變化,這允許了混合兩個開關來開關一個門,或激活另一個設備。這個設計比相同意義下只用紅石的設計要小得多,而且還比其稍快一些。

同或門[編輯 | 編輯原始碼]

一個會在兩個輸入線路都相等的情況下激活的設備,所以它對做門來說很有用,這樣的話,如果輸入線路變化的話輸出線路總是會跟着一起變化。就像異或門一樣,這個設計比相同意義下只用紅石的設計更小更快。


鎖存器[編輯 | 編輯原始碼]

鎖存器是記憶電路。自然的來說,活塞能夠在物理上移動方塊到新位置的能力使得它們自然而然的能成為鎖存器中的一個工具。

復位置位鎖存器[編輯 | 編輯原始碼]

活塞復位置位鎖存器

基本的活塞RS鎖存小,容易做。 這裏使用的活塞是普通的活塞,不是黏性活塞, 並推一個方塊在包含一個紅石火把之兩個連在一起的洞。如果只需要一個輸出訊號,有一個洞可以省略。使用紅石磚讓電路變得更小,並且逆向輸出。

觸髮式雙穩態多諧振盪器 (T-Flip Flops)[編輯 | 編輯原始碼]

這些T字型觸發器使用一個輸入兩種狀態之間切換。

當他們收到1刻信號,黏性活塞會運行異常。如果一個方塊在活塞的直接旁邊時,活塞將推動方塊,但是當信號結束不會拉回來。如果活塞接收另一個1剔信號,活塞將伸出和縮回該塊。這可以用來切換塊的位置。

活塞觸發器A

設計A,4x2x4。使用普通的活塞。這兩個活塞都是普通活塞。該觸發器是相當快,相當小。當輸入從1到0的推移它將切換。注意,可以反轉輸入以增加電路的速度。

活塞觸發器B

設計B(5×3×2)實際上是一個RST鎖,合併重置鎖(Set/Reset)和栓鎖(Toggle)的功能。使用的是普通活塞。這個鎖的開關不適用火把來做邏輯,所以它可以在任何信號長度下工作。在充能等級為一級的紅石粉用來把信號從方塊X旁邊引開。然而,這個電路沒有反轉輸出。 。

活塞觸發器C

設計C是一個脈衝限制器和下端偵測器的組合。當信號關閉時,第一個黏性活塞拉回第二個活塞,第二個活塞會接收到一刻的信號。這一刻的信號會轉移到被移動的方塊上。它對時刻非常敏感。

一格寬的黏性活塞緊湊T型觸發器

這裏是個一方塊寬的黏性活塞TFF設計(5×1×3)。這利用了黏性活塞在移動方塊時會存在0.5刻的短暫延遲的特性。一個電路破壞器是用來給黏性活塞提供0.5刻的脈衝。這個使黏性活塞離開紅石磚,使其提供輸出。當再次被充能時,黏性活塞會拉回紅石磚,從而關閉電源。根據此原理,你可以平鋪這個TFF。


環形記憶存儲器[編輯 | 編輯原始碼]

一組環形方塊,通過活塞旋轉。讀入端在環的右側,最右邊的電路是一個推動活塞的紅石鐘。

這是一組連接到普通活塞環形的方塊,通過活塞推動,環形方塊可以旋轉。這組方塊通常由固體和非固體方塊組成。活塞通常連接到一個紅時鐘,使本身能被推動旋轉。大多數的(如果不是所有的)的環形記憶儲存器有一個由一個指向環的中繼器組成的讀入段,和一個由紅石火把充能的中繼器。通過在環形旁邊使用紅石,玩家可以看到哪一種方塊正在前部讀取信息(1=固體,0=非固體)。這條信息現在可以被傳輸到一個電路中。

頻段控制[編輯 | 編輯原始碼]

當你在一排中加入幾個環形,你就製造出了一個「帶」。帶狀記憶儲存器利用相同的原理,卻可以儲存更多的信息。

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速射活塞鐘[編輯 | 編輯原始碼]

這個速射活塞鐘比較簡單。你需要2個普通活塞,2個中繼器和6個紅石火把。同時你需要5個固體方塊,但是可能會從地底下挖出兩個方塊。中繼器必須設定為兩刻延遲,而且必須相對應的。把可移動方塊放在最後來啟動鐘,並且把輸出連接到任意一端或任意紅石線。注意,這個鐘不能被開啟或關閉,並且如果它突然停止工作了,通過使用一個紅石信號來重啟它需要有一定難易度。玩家可以通過破壞並重新放置可移動方塊,或者變更中繼器延時來來重啟(當所有的中繼器都為2刻延時並再次對應後,鐘就會重啟)。

交替速射活塞鐘[編輯 | 編輯原始碼]

這個設計是一個非常簡單的快速的交替電路,不會出現故障。它不需要中繼器或者紅石火把。你需要一個黏性活塞,一個控制桿,一些紅石粉,和一些固體方塊。通過控制桿,紅石必須被放置來讓信號在連接到活塞之前向上升一個方塊高度。這個活塞必須在這個高度被放置,所以當活塞臂伸出時,活塞臂會遮住紅石線,阻擋信號。這樣會關閉電路,移除到達活塞的信號,使活塞臂收回,電路再次開啟。這些信號過快,不能開啟紅石燈或者影響紅石火把。門和發射器在這個信號速度下仍然能正常工作。

脈衝發生器[編輯 | 編輯原始碼]

一個佔地為2×3×2小的、穩定的脈衝器。可以通過中繼器來調整周期,而且可以用控制桿來關閉鐘(拉下控制桿使其開啟會關閉鐘,反之亦然)。控制桿可以被放置在任何固體方塊上。

邊界檢測器[編輯 | 編輯原始碼]

一個上升(rising)邊界檢測器創造在輸入開啟時發送一個短訊號。反過來,下降(falling)邊界檢測器在輸入關閉時,雙邊界檢測器(dual-edge,又作zero-crossing)就會對兩者做出反應。

可變型邊界檢測器(A)

設計A可以為上升或者下降,取決於中繼器的延遲。

  • 對於上升邊界,把中繼器設定1刻延遲
  • 對於下降邊界,把左側中繼器設定4刻延遲,右側中繼器為1刻。這回產生2刻信號。

雙邊界檢測器(B)

設計B是XOR門的變種,並且是一個雙邊界檢測器。右手邊的中繼器可以用來調整成不同長度的輸出。

內聯邊界檢測器

設計D、E、F都是直線型,1×2×2.設計D為上升邊界檢測器;設計F為下降邊界檢測器;它們兩個都帶有2刻的脈衝輸出。設計E是一個雙邊界檢測器,能在上升和下降時激活。然而,它只會產生一刻的脈衝輸出。這可以通過在中繼器上多加2刻延遲來調整,使其產生2刻的脈衝,對另外兩個設計也適用。

雙重推動器[編輯 | 編輯原始碼]

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基本雙重推動器

這個設計可以推動或拉進方塊2格距離,而非1格距離。首先,第一和第二個中繼器必須被分別設定成2刻和4刻延遲,且必須使用黏性活塞,若裝置設定正確,它將會正確地推動及拉回方塊。主要技巧是對活塞收回的部分進行正確排序,因為活塞不能推動或拉動被激活的活塞。目前為止,後面的活塞只會收回前面的活塞,不包含方塊。為了解決這些問題,前面的活塞必須收回方塊、被後面活塞收回、然後伸展後再收回。

若更多活塞被添加到電路中,電路將變得更加複雜。在完美的電路中,活塞的伸展和縮回次數將由活塞的數量決定,若將數量表示為P,延伸活塞的時間將等於P。縮回活塞的時間將等於3*P-2刻度。 這種關係是呈線性的,意味着電路執行的時間與活塞的數量是等比例增加的。這種關係是通過每個刻度移動多個活塞而不是一次只移動一個活塞來實現的。此關係皆適用於水平和垂直推動器。

若要製作三重推動器,電路隨之更加複雜。

由於活塞1次最多能推動12個方塊的限制,因此十一重推動器是最大可能的推動器。假設設計是完美的結構,會最少需要11個刻度來伸展,31個刻度來收回。但若玩家建造的設計可能儘量會利用更多延遲來簡化電路。

安全活塞雙重推動器

一個更加高級(並且更加巨大)的電路可以兩次推動活塞,而不需要伸展他們(並關停系統)。這種電路也可以使用紅石火把來充能,以隱藏所有電路。但無論哪種方式,當信號輸入到任何綠色標記的方塊,該信號一直傳遞而不需要額外的中繼器。該設計可以映射在同一個開關上的一對推動的活塞。


豎直雙重推動器

豎直雙重推動器在建造方面比水平推動器要困難;底部活塞不會收回,除非從活塞出發的線路在被拉回之後沒被充能。

這個5×5×5的設計可以在兩格空間內推動並收回一個方塊,而不是一格空間。最接近活塞的兩個中繼器必須被設定成2刻延遲。

更長的豎直擴充器需要更加複雜的電路設計,並且經常用作為電梯。為了稍微簡化所需電路,一個受重力影響的方塊,如沙或礫石,可以被用作於電梯的平台。這避免了頂部黏性活塞的需要,並且在每個下降階段執行多個延伸以拉下頂部方塊。如果總共使用兩個以上的活塞,則仍需要多個底部黏性活塞的延伸部分來拉下堆疊中較高的活塞,這些活塞不受重力影響。

更多資源[編輯 | 編輯原始碼]

Grizdale's Piston Logic Compendium