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一个时钟电路是一个产生一个时钟信号的红石电路:一种重复自身的脉冲模式。
介绍
时钟发生器(Clock Generators)是输出持续输出开/关的设备。术语x刻时钟由时钟周期的一半而得(通常也就是时钟脉冲的长度)。举个例子,一个5刻时钟会输出如下信号:...11111000001111100000...。
仅使用红石火把和红石线,可以建造短至4刻时钟的时钟,有时可以利用故障。使用中继器或活塞,或与其他设备以前使用,可以轻松构建低至1刻的时钟电路。还有一种称为“高频脉冲发生器(rapid pulser)”的特殊电路, 它产生高频脉冲,如1刻时钟,但由于火把的烧毁,时钟通常是不连贯的。实际上,基于火把的快速脉冲对于中继器而言可能太快。即使使用中继器,在其他电路中也难以处理1时钟信号,因为许多组件和电路不能及时响应。
要制造周期更长的时钟(周期大于几刻)会更加困难。因为添加中继器会使时钟变得更庞大。即便如此,在下面各个段落中还是会介绍很多方法。
没有开关的时钟通常可以通过在反相器或电流环路上连接拉杆等元件来控制是否启动。通常,控制延迟环路使其保持为高电平可以使时钟停止,但是需要等到已产生的脉冲完全流出环路之后,输出才会有反应。输出停止后是高电平还是低电平取决于时钟本身以及玩家在哪个位置控制环路。另一种方法是使用拉杆控制的活塞来打开或关闭这些环路,推拉实体方块切断信号传输,或者推拉红石块来保持供电。
还有一个额外的概念在下面没有太多讨论,但有时也很重要:“相位”。运行中的时钟的相位指的是现在运行到了一周期哪个阶段。例如,在某个时刻,一个5刻时钟可能已经持续3刻处于“1”相位,4刻之后,则已经持续2刻处于“0”相位。长周期的时钟有可能已经持续2分钟处于“1”相位。一个周期的起点在什么位置要看是什么时钟,但通常把“0”相位或“1”相位的起点看做周期的起点。在大多数情况下,相位无关紧要,因为通常仅需要重复的脉冲。但是,计算器电路的要求更高,或者如果做一个周期为一天的时钟,则应注意“1”相位是白天还是晚上。
红石火把时钟
高频脉冲发生器
图解:高频脉冲发生器
重复同样的结构可以维持1刻时钟的连续性,以防红石火把会燃尽。这样所形成的装置被称为高频脉冲发生器(如图中的设计 X
装置R是上面所说的高频脉冲发生器的一个变体,在其中一个火把的亮起就会使其他三个火把(及其自身)熄灭。从Java版1.5.1开始,通常两个火把(例如东西的火把)会闪烁而其他火把则永远熄灭。在基岩版中,四个火把依次亮起。在电路的任何地方都可以输出时钟信号。
红石火把环路
这个基础的红石火把脉冲发生器是Minecraft中最古老的时钟电路,由奇数个反相器(非门)组成一个环路。这个设计现在经常被中继器所替代。设计A展示了一个5刻的时钟,这是简单地用这种方法可以制造的周期最短的时钟。时钟周期可以通过增加成对的红石火把和(或)中继器来延长。中继器可以直接被加入环路中,或者替代任何一对非门。增加中继器也可以用来产生偶数刻的时钟信号,例如一个10刻时钟信号。总时钟周期是“非门数量” + “中继器的总延时”。
垂直的5刻红石火把环路(G)
紧凑的红石火把环路
基于红石火把的5刻时钟也可以更加紧凑正如设计B与C所展示的那样。但是,可供插入中继器的地方更少了。这种方法使得建造1刻与3刻的时钟成为了可能,但是它们并不稳定,因为红石火把会经常性的烧毁。与基础的时钟一样,这种紧凑的时钟也可以通过非门链或中继器来延长。 也可以在垂直方向上建造一个5刻时钟,例如G。
红石火把4刻时钟
设计 D 使用了一个不同的方法来建造一个4刻时钟。(4刻时钟是不会造成红石火把过载的最快的时钟)
设计 E 可能在Java版1.7中被淘汰了。 通过利用南北向传输畸变可以建造一个更加的紧凑的4刻时钟,正如你在设计E中所看到的,这个设计使用了5个红石火把,但如果堆叠的红石火把指向南/北方,它会产生4刻信号。
中继器时钟
时钟信号可以通过将一个脉冲引入红石中继器环来形成。
- 1刻中继器环路
1刻中继器环路 – 红石火把与红石块可以在时钟开始运转后移除
- 2×3×2 (体积:12格)
- 平面,静音
- 时钟输出: 1 刻开,1刻关
- 最简单的中继器时钟只要将两个中继器用红石粉连成一个环路。
- 将1刻信号引入循环是有技巧的。如果脉冲时间过长,中继器会被永久地激活。唯一修复这个问题的方法是破坏这个电路再重新修复它。
- 一种简单的解决方法是用拉杆,打开它并在1刻后关闭。最常用的方法是在时钟旁放置一个红石火把并快速将它破坏。你可能需要多次尝试才能成功,在每次尝试之中你需要破坏时钟再将它修复。一个更可靠的方法(如右图所示)是将红石火把放于被充能的方块之上(一个红石块、任何被其他红石火把充能的方块或其他能量源)。红石火把再被放置的一瞬间是亮的,但由于它附着在一个充能方块上,它会在1刻后熄灭。红石火把与充能方块可以在时钟开启后移除,但你仍需要通过破坏时钟来使其停止。
- 变形: 中继器前的红石粉可以被方块替代以节省红石粉。
- 你可以通过在环中增加中继器来延长时钟周期。只要每个中继器的延时都是1刻,无论增加了多少中继器,脉冲长度永远是1刻。如果任何一个中继器的延时增长了,脉冲的时长会增加到与中继器的延时等长。
- 可开关的1刻中继器环路
可开关的1刻中继器环路 – 使用粘性活塞。
- 3×4×2 (体积:24格)
- 平面,静音(运行时)
- 时钟输出: 1刻开, 1刻关
- 这个中继器环可以被开关,通过移动一个方块或者破坏电路
- 工作原理: 当拉杆被打开时(t = 0 红石刻),粘性活塞开始伸出,在 t=1时,红石火把熄灭,但左边的中继器仍然会保持能量1刻, 在t=1.5时,活塞伸出完毕,被移动的方块被左边的中继器充能。在t=2时,左边的中继器关闭。在t=2.5 时,右边的中继器开始输出方块传递给它的信号。自此以后,它持续输出1刻的信号知道拉杆关闭,打破循环。
- 10赫兹中继器环路
10赫兹中继器环路
- 3×4×2(体积:24格)
- 平面,静音
- 时钟输出: 1刻开, 0刻关
- 这个时钟制造一个10赫兹的信号(每秒激活10次)包含了由0刻负信号(负信号存在,但它会在同一游戏刻被替换为正信号)分隔的1刻的正脉冲
- 用1刻的脉冲来激活这个时钟(例如在一个充能方块上放置一个红石火把)。通过破坏掉一个红石粉来终止它。或者,前文所述的方法也可以使其变得可开关。
- 10赫兹的时钟运行地如此之快以至于有一些红石原件无法响应。命令方块与音符盒可以接受高速的激活。门、活板门与栅栏门在如此快速的激活与失活时能发出声音,但它会表现得与一直被激活一样。活塞会与一直被激活表现得一样,但是0刻的负信号会导致一个闪烁的未激活活塞与激活的活塞交叠起来。其他红石元件会表现为一直被激活的状态。
活塞时钟
活塞时钟
在Beta 1.7版被引入之后,活塞可用于制作新型的可更改脉冲长度的时钟,而且不需要用到脉冲信号发生器。这种特性使得建构更复杂、反应速度更快的活塞电路成为可能,就像设计方案A展示的那样。
设计方案B需要两个粘性活塞,但比起前一种设计更稳定,而且当红石火把状态相同时活塞不会出现卡住的BUG。您可以通过把一边的红石设为高电平以使时钟停止工作。中继器可以在数量上无限扩展(当然最大不能超过游戏载入地区的面积)。
设计方案C只需要一个粘性活塞,但至少要有一个中继器被设置为至少2刻。如果两个中继器都被设置为1刻,火把会很快燃尽。您可以从电路的任何地方引出输出信号。本设计方案也是可控的:来自T端的高电平输入会让时钟停止工作。
设计方案D是最简单的,只需要一个粘性活塞与红石线,而且也是可控的。只要T端有信号,时钟就能工作;切断T端输入的话时钟就会停止(切断T端信号时很可能会导致时钟永远无法工作 )。您可以在右半侧环路中加入中继器以延长时钟周期。
再加一种方案E最简单且很稳定可控(不坏(只在一种特殊情况下才坏)),只需要一个粘性活塞 一个红石线 一个红石块 ,先放一个粘性活塞,再在粘性活塞有粘性的一面放一个红石块,再在红石块下方放一个红石线,放完后时钟立即工作,若红石粉有信号信号时钟工作,反之亦然。
还有一种在低频率信号下输出高频率信号的装置(称其为加频器),先放一个粘性活塞,再在粘性活塞有粘性的一面放一个红石块,再在粘性活塞和红石块的右侧贴着活塞沿红石块方向直线放置三个红石线(这是输出口),输入口为活塞。
可以利用上述的加频器做一个时钟电路 {{
矿车时钟
一个简单的矿车时钟,建议使矿车载有生物
纵向矿车时钟
矿车时钟建造起来十分简单,修改起来也不困难,但并不十分可靠。矿车时钟主要由小规模环形铁轨组成,铁轨里会有一个或多个矿车加速器(在Beta 1.6之后矿车加速器作为一个BUG已被修复。现在主要依靠充能铁轨进行加速)与探测铁轨,以及在上面循环运行的矿车。
载有生物或玩家的矿车加速效果更明显,更不易被减速,所以建议您在矿车内放一个生物以提高矿车运行速度。
每次循环,矿车都会被加速装置推进,然后经过探测铁轨时输出一个红石信号。矿车时钟不像活塞时钟一样发出声音,而且您能够通过增减铁轨长度以轻松地调节每两个信号之间的间隔。但矿车时钟具有一个重大缺点:它很容易被玩家或者生物干扰;而且,合成充能铁轨所需的黄金也使矿车时钟的成本比较昂贵。
延时达半日的矿车时钟
一个多层半日时钟的例子。注:红线右侧的电路连线当且仅当您要将其连接到RS锁存器序列以控制时钟时才是必要的
注:这里的“半日”指Minecraft中的一个白天的一半,即现实中的5分钟。
改进的铁轨T触发器是半日时钟的核心部件。因为这个时钟利用了掉落的物品经过5分钟后会消失的特性来向充能铁轨输出能量,以及触发两个分离的探测铁轨,所以它能够即使电路本身具有延迟的情况下仍然可以每5分钟切换一次状态。半日时钟是目前Minecraft中最准确的时钟。
仙人掌时钟
此类时钟利用仙人掌的生长以产生脉冲,大约每25分钟产生5分钟宽度的脉冲(亦即周期约为25分钟,占空比20%)。此类时钟的缺点是脉冲周期较为随机,使得其不适用于钟表计时或是计算机时钟,但冗长的持续时间使得此类时钟较为适合用于甘蔗农场、西瓜农场与南瓜农场的定时收获功能。
建造方法:铺设3x3的红石线环,在环上铺设3x3的任何末影人无法搬动的固体方块(防止被末影人搬走),再在固体方块上的边缘8个方块放置木质压力板,中间的方块上放置一个沙子,沙子上放两格高的仙人掌,再在仙人掌能够长到第三格的同层悬空放置末影人无法搬动的固体方块环。保持适当的照明与栅栏隔离以防止攻击性生物破坏或生物误触发。
如果想将持续时间减半,将两个同样的时钟连接到或门即可;如果想将持续时间加倍,将该时钟连接到适当的计数器;如果将两个同样的时钟连接到与门,时钟周期会延长到大约15小时。
可控时钟
可控时钟是5刻时钟和与门,或者与非门的组合。 输出端位于时钟的第一个反相器,与门的一个输入端与时钟输出端相连。
可切换时钟
基于按钮的可切换时钟
在一个时钟里,用一个非门代替任意一个中继器,然后在非门的方块上增加一个拉杆输入,一个可切换时钟就完成了。 值得注意的是除了非门本身之外的环路延迟必须相当于至少3个未调节过的中继器的延迟(3刻),否则非门的红石火把会燃尽。
您也可以利用按钮(或其他脉冲发生器)与两个修改过的脉冲发生器创建一个压缩版的可切换时钟(见下)。您有可能必须调节第一个脉冲发生器中的中继器以得到更长的脉冲,从而更容易地完成切换。
基于活塞的可切换时钟k
您也可以利用活塞与红石信号和移动方块的关系制作压缩版的可切换时钟,时钟脉宽最小可以做到1刻。
闪烁设备
随机短脉冲信号发生器
闪烁设备
闪烁设备的内部结构
这类设备输出不稳定的信号序列。闪烁设备是先前所介绍的“快速脉冲信号发生器”的衍生型,但实质上内部的火把都处于伪随机状态:其他三个火把都熄灭时,剩下那个火把才会点亮,而且该火把会被上方的反馈回路在很短时间后再次偶然地燃尽(在此期间其他火把仍在闪烁)。
您可以这样建造:把一个方块的四侧都插上红石火把,在方块上方放置红石线,然后在每个火把上都放置方块。您可以把任意一个火把当做输出。

