總述
下述圖片為一台已經完成的計算器:
實際樣式
設計架構
當然,所有的資訊都被編譯為二進位,這也就是為什麼有如此多的解碼器。
現有組件
這篇文章會儘量使用一些邏輯順序來描述組成零件。
控制面板(室)
控制面板是你設定輸入和下達指令的地方。
數字輸入面板
數字輸入面板
使用者在這裡選取所需數字。這張圖片是一種基於控制桿的二進位輸入面板,使用者必須預先將該數位化為二進位。
計算面板
這裡使用者要選取所用計算:加(+),減(-),乘(*),除(/)。圖示亦使用控制桿系統。
計算面板
輸入端線 (白色和橙色)
這些紅石線從輸入面板、計算面板連接到不同的邏輯運算單元。要試著改變訊號的排列順序,讓相同的值合在一處。所以,電線應該像這樣,從左到右:A1; B1; A2; B2; A4; B4; ...
邏輯運算單元
這是執行指令的機器。
加法器/減法器(黃色和紅色)
註:在這個架構中,減法器和加法器是分開的。目前解決方案戳這裡(妥善處理補碼)
圖示是一種加法器/減法器。它的結構很簡單,因為它是模組化的,即由許多相同的部件組成。也就是說,如果你使用更多的字節,可以只在旁邊加入更多的模組,但也要變一些連接點。
二合一加法器/減法器
在這台機器上,二進位輸入會進入底部黃色的全加器。每個加法器都需要兩個相同的輸入值(A和B)。而且,最低的數位要在左邊,這樣就可以按進位關係進行連接。資訊一般以白色和橙色部分中,電線的形式輸入。為避免輸入線路與其他線路連在一起,可以架一座基礎的橋。
A輸入(左邊)是被減數,會被直接傳到加法器。B輸入是減數,它必須透過一個多路轉接器。這是由異或門組成的一個組件,可以在減法時給加法器一個反相訊號。多路轉接器由一個開關控制(圖中開關在最左邊)。加和結果會進入另一個多路轉接器,它同樣會在減法的情況下給出一個反相輸入。這是由一個蘊含門(在右上方)控制的,如果開關是「減法」而且最後有進位的話會輸出真。這是有必要的,因為在一個減法,最後的進位實際上是「-」(減號)標誌。
白色的機器是半加器,作為上一個的加法器的進位和各自的全加器的總和。我們需要這個,因為如果答案是負數,它使用方程」-A = !A (A的取反)+ 1」,參見減法器。最後的輸出可以在最上方的紅石線觀察到,再加上最右邊的紅石線(從最後的全加器進位)和第一個(左邊)半加器的進位(表示負號)。
乘法器 (淺藍色)
讓我們從基本知識開始,因為這是最複雜的地方。你應該要知道,乘法只是一個重複的加法。那即是,我們會在這裡再次使用加法器。其實在開始之前,你需要先設定一些與門(不包括the control one)。它的用途十分簡單:因為在二進位的乘法中,我們只會使用0和1,我們可以製造輸出的唯一方法是將1乘以1。
我將按由低位到高位的順序。
最低的位元:
1*1 = 1。
即是第二個與門的輸出(the control one) 直接傳到輸出紅石線集合。
倒數第二:
1*2 = 2和2*1 = 2。
兩個輸出會進入全加器。和會進入輸出,進位則會進入下一位。
下一個:
1*4 = 4;2*2 = 4和4*1 = 4。
來自上一位的進位會使第一個加法器的進位進入。這兩個正常的輸入端是三個與門中的兩個。它們的和會進入第二個加法器,第二個輸入則是第三個與門。這兩個會進入下一步,他們的和會進入輸出。
你可以用這種方式一直繼續,直到你執行完所有的與門,或者說是算式。
除法器(粉紅色)
這個很容易和乘法器比較。我們將會繼續使用全加器。基本上,每個A輸入端, 會設定n個加法器,n=B輸入端的數量。還有,這一次你需要「將它們反相」。現在最高有效位應將進位向下傳遞。
輸出線
此線必須接收到從每一個機器發出的每一條輸出訊號,並且將他們重新導向到另一部分。
二進位-十進位解碼器
這個部件會把二進位轉換成十進位輸出。它的尺寸會是(二進位輸入*2)*(十進位輸出)
*快速筆記* :它用於一個 "可編程的" 異或門,儘管更傾向於一個多入非門。這樣會啟動一行紅石火把輸出正確答案。
計劃部分
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