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总述

下述图片为一台已经完成的计算器:

Calculator plan

设计架构

Calcplan

实际样式


当然,所有的信息都被编译为二进制,这也就是为什么有如此多的解码器。

现有组件

Ic translate
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这篇文章会尽量使用一些逻辑顺序来描述组成零件。

控制面板(室)

控制面板是你设置输入和下达指令的地方。

数字输入面板

Input panel

数字输入面板

用户在这里选取所需数字。这张图片是一种基于拉杆的二进制输入面板,用户必须预先将该数字化为二进制。

计算面板

这里用户要选取所用计算:加(+),减(-),乘(*),除(/)。图示亦使用拉杆系统。

Operation Panel

计算面板

输入端线 (白色和橙色)

这些红石线从输入面板、计算面板连接到不同的逻辑运算单元。要试着改变信号的排列顺序,让相同的值合在一处。所以,电线应该像这样,从左到右:A1; B1; A2; B2; A4; B4; ...

逻辑运算单元

这是执行指令的机器。

加法器/减法器(黄色和红色)

注:在这个架构中,减法器和加法器是分开的。目前解决方案戳这里(妥善处理补码)

图示是一种加法器/减法器。它的结构很简单,因为它是模块化的,即由许多相同的部件组成。也就是说,如果你使用更多的字节,可以只在旁边添加更多的模块,但也要变一些连接点。

Adder substracter

二合一加法器/减法器

在这台机器上,输入(二进制)会进入底部的全加器(黄色)。每个加法器都需要两个相同的输入值(A和B)。而且,最低的数位要在左边,这样就可以按进位关系进行连接。信息一般以#Input Wires (白色和橙色)部分中,电线的形式输入。为避免输入线路与其他线路连在一起,可以架一座基础的桥。

A输入(左边)是被减数(X-Y=Z中的X),会被直接传到加法器。B输入是减数(X-Y=Z中的Y),它必须通过一个多路转接器。这是由异或门组成的一个组件,可以在减法时给加法器一个反相信号。多路转接器由一个开关控制(图中开关在左边)。加和结果会进入另一个多路转接器,它同样会在减法的情况下给出一个反相输入。这是由一个如果开关是“减法”而且last carry为真的话会输出真的蕴含门(在右上方)控制。这是有必要的因为在一个减法,Last进位实际上是“-”(减号)标志。
白色的机器是半加器,作为输入last的加法器的进位和各自的全加法器的总和。我们需要这个因为如果答案是否定的,它使用方程”-A = !A (inverted A)+ 1”,这里(原链接是外网,已更新)。最后的输出是所有的最上方的wires可以观察,加wire在右边(从最后的全加法器进位)和进位在第一个(左边)半加法器是负号。

The white machines are half-adders, that use, as inputs, the carry of the last adder and the sum of their respective full adder. We need this because, if the answer is negative, it uses the equation " -A = !A (inverted A)+ 1 ", as explained here. The final outputs are all of the top-most wires you can observe, plus the wire on the right (the carry from the last full adder) and the carry that goes in the first (left) half-adder, as the negation sign.

乘法器 (浅蓝色)

让我们从基本知识开始,因为这是最复杂的地方。你应该要知道,乘法只是一个重复的加法。那即是,我们会在这里再次使用加法器。其实在开始之前,你需要先设置一些与门(不包括the control one)。它的用途十分简单:在二进制的乘法中,因为我们只会使用0和1,我们可以制造输出的唯一方法是将1乘以1。
我将按由低位到高位的顺序。
最低的位元: 1*1 = 1。 即是第二个与门的输出(the control one) 直接传到输出红石线集合。
倒数第二: 1*2 = 2和2*1 = 2。 两个输出会进入全加器。和会进入输出,进位则会进入下一位。
下一个: 1*4 = 4;2*2 = 4和4*1 = 4。 来自上一位的进位会第一个加法器的进位进入。这两个正常的输入端是三个与门中的两个。它们的和会进入第二个加法器,第二个输入则是第三个与门。这两个会进入下一步,他们的和会进入输出。
你可以用这种方式一直継续直到你 运行完所有的与门, or equations.

除法器(粉红色)

这个很容易和乘法器比较。我们将会继续使用全加器。基本上,每个A输入端, 会设置n个加法器,n=B输入端的数量。还有,这一次你需要“将它们反相”。现在the most significant bit should pass its carry downwards.

输出线

此线必须接收到从每一个机器发出的每一条输出信号,并且将他们重定向到另一部分。

二进制-十进制解码器

这个部件会把二进制转换成十进制输出。它的尺寸会是(二进制输入*2)*(十进制输出)
*快速笔记* :它用于一个 "可编程的" 异或门,尽管更倾向于一个多入非门。这样会激活一行红石火把输出正确答案。

计划部分

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