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Baustelle
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Fortgeschrittene Redstone (Schaltkreise) sind Mechanismen, die sich mit komplexen Redstone Schaltkreisen beschäftigen.

Diverses

Reihenfolge-Unabhängige Kombinations-Schlösser

Ein Redstonesignal wird abgegeben, wenn bestimmte Schalter aktiviert worden sind. Die Reihenfolge ist dabei, wie der Name schon sagt, nicht wichtig. (Ein Grundwissen über Logische Gatter sollte vorhanden sein.)

RSNOR Kombinationsschloss

Datei:RSnorlatchlock.gif

Ein RS-Nor Kombinationsschloss

Um ein RS-NOR Kombinationsschloss herzustellen, muss man mehrere Schalter an den S Eingängen von mehreren RS-NOR-Latches verbinden und die Q bzw Q Ausgänge mit den Eingängen von Und-Gattern verbinden. Den Ausgang verbindet man anschließend mit einer Eisentür. Zum Schluss verbindet man alle R Eingänge mit einem einzigen Schalter.

Reihenfolge-Abhängige Kombinations-Schlösser

RS-NOR-Kombinationsschloss

(siehe auch im englischsprachigen Wiki.) Erstelle eine Reihe von Buttons. Schließe den ersten Button in der Kombination an ein RS-NOR-Flip-Flop an. Verbinde das RS-NOR und den zweiten Button in der Kombination in einem AND-Gatter und schließe den Output davon an ein weiteres RS-NOR an. Wiederhole das solange, bis alle Buttons an ein AND-Gate angeschlossen sind oder du mit dem Schloss zufrieden bist. Verbinde das letzte RS-NOR und einen "ENTER"-Button mit einem AND-Gate, dessen Output an die Tür angeschlossen ist. Nun verbinde alle verbleibenden Buttons mit dem "ENTER"-Button und resette die RS-NORs. Eine Druckplatte kann die Tür wieder zurücksetzen. Dieses Schloss ist nicht sonderlich sicher. Beispielsweise können nicht alle Buttons verwendet werden und das System kann nicht resettet werden.

2 Kabel Steuerung

Es ist möglich mehrere Geräte (>10 getestet) relativ einfach über 2 Redstone Kabel zu steuern. Dies kann über Verzögerungen erzielt werden, so dass sich die Signale nur an einem bestimmten Ort gleichzeitig treffen und dort ein UND-Gatter auslösen. Die Länge des Signals muss mit einem Signal-limitierer auf eine definierte Länge gebracht werden (beide Kabel) und die Ausgangssignale sollten z. B. mit 2 unterschiedlich eingestellten parallelen Repeatern verlängert werden. Zeiteinstellungen sind vom jew. Fall (z. B. Orientierung) abhängig und können etwas Geduld erfordern.

Videoanleitung : "2 Kabel Steuerung"
Beispielanwendung : Automatisiertes Lager mit "2 Kabel Steuerung"

Schalter (Switch)

Mit ein paar einfachen Schaltungsteilen kann man zwischen verschiedenen Zuständen wechseln. Die Schaltung zeigt diese Grafik:

Wenn man von links nach rechts an Q1 ein AN-Signal sendet, wird von M1 über M2 bis M8 gewechselt. Natürlich kann der Mechanismus unendlich lange fortgeführt werden. Wenn man diesen Swich mit einem Redstone-Impuls ansteuer will, empfiehlt es sich, einen Zähler zu benutzen. Dessen Outputs müssen dann an alle Kontakte mit der Bezeichnung Q1 angeschlossen werden. Wie genau man das macht, bleibt jedoch einem selbst überlassen.

Rechnen

Einführung in das Rechnen per Redstone

Mit logischen Gattern kann in Minecraft gerechnet werden. Dies ist allerdings sehr kompliziert und nimmt viel Zeit in Anspruch, denn es muss, wie auch in der Realität, ein Rechner mit Halbaddierern gebaut werden. Vier Halbaddierer reichen für einen Bit. Vier Bit werden für einen Rechner benötigt, welcher zwei Zahlen von eins bis neun addieren können soll. Insgesamt werden also vier Addierer' bestehend aus 16 Halbaddierern (4 x 4 Halbaddierer) benötigt.

Des Weiteren wird auch noch ein Display benötigt, welches vier Stellen, sogenannte Digits, benötigt. Einen Digit für den ersten Operanden, einen Digit für den zweiten Operanden und zwei Digits für die Summe.

Ausführlich nachzulesen auf der englischen MC-Wiki-Site

Halbaddierer

Datei:Halbaddierer.png

Schaltung eines Halbaddierers. Der obere Button ist Eingang A, der untere Button ist Eingang B

Einen Halbaddierer zu bauen verlangt ein gewisses Vorwissen mit logischen Gattern. Es müssen drei UND-Gatter sowie ein ODER-Gatter miteinander verbunden werden:

Ergebnisse:

Redstonesignal An = 1 Redstonesignal Aus = 0

Eingang A Eingang B Summe Übertrag
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1

Ein vereinfachter Halbaddierer

Datei:HA2.png

Ein vereinfachter Halbaddierer

Dieser Halbaddierer wird aus einem XOR - Gatter (im Ersten Halbaddierer ist das XOR in seien bestandteile zerlegt) und einem AND - Gatter gebaut

So funktioniert er:

Wir nehmen an, Eingang A steht für 1, da A = B ist, MUSS B auch 1 sein. Nun können wir folgendes addieren: 0+0, 0+1, 1+0, 1+1.

Das XOR - Gatter schaut, ob nur 1 Schalter umgelegt ist, und dadurch für die Rechnungen 0+1, und 1+0 zuständig. Dies bildet die Lösung ( L )

Das AND - Gatter schaut, ob beide Schalter umgelegt sind, und ist dadurch für die Rechnungen 1+1 zuständig. Das AND - Gatter bildet den Übertrag ( U ).

A B L U
0 0 0 0
1 0 1 0
0 1 1 0
1 1 0 1

Wenn man nun einen 2-Bit Addierer bauen möchte, verbindet man U ( =2, da 1+1 = 2 ) mit A eines zweiten Ganzaddierers, dessen B einem Schalter, der für die Zahl 2 steht, entspricht. Von diesem Ganzaddierer nimmt man L und verbindet diesen mit einem dritten Ganzaddierer, dessen A: L von dem 2 Ganzaddierer ist und B, der 2 Schalter, der für die 2 steht.

Nun kann man folgendes Rechnen: 0+0, 0+1, 1+0, 1+1, 0+2, 2+0, 1+2, 2+1, 2+2.

Wenn man nun das Binär-Ergebnis in einem Decodedierer zu einem Kabel "umwandelt" das an die "Segmentsteuerung" eines Displays geht, wird man das Ergebnis auch in Dezimalzahlen sehen können. Dies ist lediglich eine Anregung.

Um einen 4-Bit Addierer zu bauen, wiederholt man das ganze noch zweimal und dann erhält man das hier:

Wie ihr seht muss man die XOR- und AND-Gates so verbinden, wie ich es tat, und so erhält man einen 4-bit Addierer. Das kann man dann immer so weiter bauen, je nachdem, wie viel man an bits rechnen will. Die Brücken, die ihr seht, sind Verbindungen der Binär-Stränge, denn wenn das Ergebnis 4 herauskommt oder eine Binärzahl, die eine 4 anzeigt, dann kann auf einem der Stränge eine 4 angezeigt werden, und das wäre auch richtig so. Bei dem 8-Binär-Strang seht ihr diese Brücke ebenfalls.]]

Ein noch weiter vereinfachter Halbaddierer

Datei:Halfadder2.gif

einfacher Halbaddierer


Links die zwei Eingänge. Rechts oben der Summen Ausgang. Rechts unten der Übertrag.

Ganzaddierer (1 Bit)

Datei:Volladdierer.png

Schaltung eines Volladdierers. Button oben links ist Eingang A. Button unten links ist Eingang B. Button rechts ist Leerlauf bzw. Reset

Ein Ganzaddierer besteht, wie schon erwähnt, aus zwei Halbaddierern. Er ist in der Lage, ein Bit zu addieren. Wenn man das Zweierkomplemet der zweiten Zahl bildet, sprich alle Werte invertiert und zusätzlich eins addiert, entsteht ein Subtrahierer.

Andere Möglichkeiten für Ganzaddierer (1 Bit)

Datei:Fulladder2.gif

einfacher Volladdierer

Links die zwei Eingänge. Oben der Eingangsübertrag. Rechts der Summenausgang. Unten der Ausgangsübertrag.

Bit Addierer

Einen 4 Bit Rechner bauen

Datei:4bitadder.gif

4bit Volladdierer

Einen 4 Bit Rechner zu bauen ist jetzt nicht mehr schwer. Man muss nur noch die vier Ganzaddierer miteinander verbinden. Allerdings kann immer noch einiges schief gehen. Es muss nun pro zwei Ganzaddierer ein UND-Gatter geben.


Links die 2x4bit Eingänge. Rechts die 4bit Ausgang. Oben der Eingangsübertrag.Unten der Ausgangsübertrag.

Logische Einheiten

Zähler

Einfacher Zähler

Datei:Zaehlereinf.png

Schaltung eines einfachen Zählers

Der einfache Zähler kann nur in eine Richtung zählen. Er besteht aus einem AND-Gatter und einem RS-NOR-Latch. Das Bild beschreibt den Aufbau eines Moduls. Durch die Modulbauweise können beliebig viele Zähler aneinander gehängt werden. Den Knopf zum Weiterzählen installiert man am untersten Kabel. Die beiden anderen Leitungen verbindet man höhengleich. Das Modul befindet sich auf dem Bild gerade im EIN-Zustand. Würde man jetzt das Zählsignal auslösen, würde am nächsten Modul der EIN-Zustand aktiviert werden, und durch die obere rechte Leitung würde dieses Modul auf AUS springen. Das erste Modul in der Reihe MUSS am Anfang den EIN-Zustand besitzen. Alle anderen sollten im AUS-Zustand sein. Den Zustand kann man oben links abgreifen. Eine Zurücksetz-Funktion könnte im Boden alle RS-NOR-Latch auf AUS zurücksetzten, das Erste auf EIN.

Andere Version

Diese Version des Zählers gibt, je nach der Anzahl der Redstoneimpulse, an jedem RS-NOR-Element ein konstantes Redstone-Signal aus. Die Schaltung kann insofern verbessert werden, als man zu jedem RS-NOR-Element eine Leitung von einer Reset-Leitung legt, sodass man den Output wieder zurücksetzen kann. Das Ergebnis ist folgendes:

A: Anzahl der Redstoneimpulse zum Input oben links B: Output oben rechts C: Output unten rechts

1 = EIN 0 = AUS

Datei:Redstone-Schaltkreise Restone-FackelZähler1Animation1.png

Das ist ein Zähler, bestehend aus RS-NOR-Bausteinen und einen AND-Gate.

A B C
1 1 0
2 1 1

Das könnte man mit mehr RS-NOR-Bausteinen entsprechend weiterführen.

Das Redstonekabel unten in der Mitte ist für ein weiteres RS-NOR-Latch.

Kolben-Zähler

Diese Version eines Zählers funktioniert mit Kolben. Sie enthält RS-NOR Latches, 2 Input (set, Reset) und beliebig viele Output.

Datei:Redstone-Schaltkreise KolbenZähler1Animation1.png

Ein Simpler Piston-Zähler.

Man kann sie unendlich weit ausbauen. Am Anfang steht ein Signalunterbrecher, (Rote Wolle+Piston) der es ermöglicht, dass pro Eingang auch nur einmal gezählt wird. Das heißt, dass man ein eingehendes Signal so lange halten kann, wie man möchte, ohne dass weitergezählt wird. Erst nachdem das Signal kurz unterbrochen wurde, zählt er einen Schritt weiter.

Datei:Redstone-Schaltkreise KolbenZähler1Animation2.png

Ein Ausschnitt

Der hier mit Holz gekennzeichnete Ausschnitt bildet ein Segment des Zählers. Ein Segment besteht aus einem RS-NOR Latch und einem Piston, der sich erst aktiviert, wenn das vorherige Input-Signal erloschen ist. Durch die Aktivierung des Pistons wird ermöglicht, dass die nächste Speicherzelle angesteuert werden kann. Die Anzahl an Segmenten gibt auch die Anzahl der maximal möglichen Ausgaben an.

Der Linke Button ist mit der Reset Leitung verbunden, die alle gespeicherten Zustände löscht. Der Rechte Button ist erst mit dem Signalunterbrecher und dann mit der Zähl-Leitung und den RS-NOR Latches verbunden.

Man kann den Zähler mit dem entsprechenden Anbauen eines weiteren Segmentes erweitern.

Der D-Flip-Flop Zähler

Datei:Vertical D-latch.png

Eine andere Version des Zählers ist der D-Flip-Flop Zähler. Der Zähler besteht aus einem D-Flip Flop und Startleitungen(Dort wo der Zähler anfangen soll zu Zählen). Hier die einzelnen Schritte des Zählers:

  • 1. Man baut zuerst zwei vertikale D-Flip-Flops. (Nach Wunsch können mehr hinzugefügt werden, aber benutzt den von der englischen Seite)
  • 2. Man verbindet die Inputs C der Flip-Flops miteinander und setzt einen Edge-Trigger davor. Daran kommt der Button, um weiter zu zählen.
  • 3. Unter Output Q beider Flip-Flops baut ihr einen Repeater, dessen 2. Fackel auf den Block unter der Leitung von Q zeigt. Danach verlegt ihr den Input des Repeaters unter der Schaltung an einen Hebel oder Schalter, sodass ihr aussuchen könnt, ab wo der Zähler zählen soll.
  • 4. Dann könnt ihr den Output des ersten D-Flip-Flops mit dem Input D des zweiten verbinden. Die Outputs beider Flip-Flops könnt ihr schon mal an eure Schaltung anschließen.

Weitere Funktionen, Reset usw. könnt ihr dann selber einbauen, wie ich es getan habe. Hier ist meine Version des Zählers: Bild Folgt noch

ROM-Speicher

Programmierbare ROM-Speicher (Read-only-Memory) sind Speicher-Systeme, die ohne Veränderung einzeilner Bauteile nicht überschrieben werden können. Vorteil gegenüber einfachen Redstone Speicherzellen ist der relativ geringe Platz, der benötigt wird um 1 bit (Signal / kein Signal) zu speichern. Außerdem kann man diese Speicher verschieben, sodass Abfolgen von Werten abgerufen werden können.
Nachteil ist der Materialaufwand, da man für einen Set oder Reset (abhängig von der Bauweise) 1 insoliden Block verwenden muss, der sich mit Kolben verschieben lässt, also Glas, welches nichts droppt, wenn es einmal gesetzt ist, und somit zerstört werden muss. (Außer, man schiebt es mit einem Kolben beiseite.)

Bauweise

Um ein Einzelnes Bit zu speichern, benötigt man nur einen Soliden oder unsoliden Block. Die Information wird dann mit einem Redstonesignal, welches durch den Block fließt, oder eben nicht, abgerufen.

Datei:Redstone-Schaltkreise KolbenBlockKreislaufZähler1Animation1.jpg

Ein 1-Bit-ROM-Speicher

Sequenzen speichern/abrufen

Um Signalsequenzen abzurufen, benötigt man einen Kreislauf in dem Glasblöcke eine Kreisbahn entlanggeschoben werden

Datei:Redstone-Schaltkreise KolbenBlockKreislaufZähler1Animation2.jpg

ROM-Sequenz-Ring

Zu beachten ist nur, dass immer ausreichend Blöcke im Kreis sind und das die Repeater, wie auf dem Bild, mit mindestens 2 Logikticks Zeitunterschied laufen, dass setzt wiederum eine Clockeinstellung von mindestens 8 Ticks voraus.

Verwendung

Klavier

In einem Klavier werden ROMs wegen ihrer schnellen Abrufbarkeit und Fähigkeit, Sequenzen zu speichern/abzurufen, gerne verwendet. Dabei wird pro Note(-nblock) ein Sequenz-Ring gebaut. Und in diesen dann die Melodie geschrieben.

"Reise nach Jerusalem"

Um das Spiel "Reise nach Jerusalem" mithilfe von Redstone in Minecraft umzusetzen ist auch ein solcher Sequenzring empfehlenswert.

Counter

Mit hilfe eines solchen ROM-Speicherringes kann man auch einen Counter bauen.

Einzelnachweise


[[Kategorie:Anleitung|]]

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