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Disambig gray  本文章介绍的是红石电路。关于其它红石相关条目,或学习红石基础,请见“红石”。

脉冲电路(Pulse circuits)能够在被输入脉冲触发后输出一个特定长度的输出脉冲。其能够被上升沿或下降沿触发,或者两者均可。

脉冲发生器

File:Pulse generator.png

脉冲发生器设计方案

脉冲发生器(Pulse generators)能够在输入改变时产生脉冲输出。脉冲信号发生器应当在时钟信号周期超过临界值时也能够为未内建边沿感应器的触发器提供时钟输入(不包括按钮,按钮本身就具有产生固定长度脉冲的能力)。

设计方案A能够在输入停止的情况下输出一个短脉冲【注:设计方案A的火把必须朝向东边或者西边,朝向南北则无效】。如果像在方案B那样对输入取反,输入开始时才会产生输出。您可以像方案A'与B'那样,借助更多的红石中继器以增加脉冲长度。以上几个设计方案都是T触发器的核心——这样能够防止在一次操作中触发器产生多于一次的变化。如果把设计方案A与B的输入接到一起,它们的组合输出就能够感应输入的任何变化,无论先前的输入状态如何。

如果您希望反相输出的脉冲发生器,只要把设计方案B'中的末端反相器以红石线替代即可。这种形式在T触发器的设计方案A与B和JK触发器(当J=K=1)中得到应用,以方便地切换自身状态,产生足够长的信号来进行下一步操作。

设计方案C是B'的纵向版。设计方案D具有同时感应输入上升与下降沿的能力。输出脉冲持续约6刻,占地面积约为设计方案C的两倍。

脉冲限制器

File:Pulse limiters.png

脉冲信号限制器

脉冲限制器(Pulse limiters)(又称“脉冲缩短器”)会限制脉冲的长度。脉冲信号限制器在当需要防止同一脉冲激活多个连续位时十分有用。设计方案A需要默认的“真”输入,给予“真”输出。

当限制器接收到一个“假”输入,其会产生一个可调节长度的脉冲。这个长度=右侧中继器延迟+火把延迟-左侧中继器延迟(当结果为正数),否则为较短的初始长度。在图中,显然脉冲长度为1刻(假设输入长于或等于1刻)。当心南北向传输畸变的影响,因为其会影响火把的延迟,所以输入切换回真时,限制器无法发出第二个脉冲。

设计方案B需要输入与输出默认低电平。中央的中继器必须被设定为至少3刻延迟,不然无法输出。

设计方案C用活塞代替火把。输入经中继器延迟后,粘性活塞被激活,从而阻断另一股线的输出。如果希望输出更长的脉冲,您应当在上侧支路加入更多中继器。

脉冲稳定器

File:Pulse sustainers.png

脉冲信号稳定电路

脉冲稳定器(Pulse sustainer)(又称“脉冲延长器”)是用于延长输入(比如说按钮或压力板)脉冲的长度的。在设计方案A中,输入脉冲通过一个活塞开关开启了持续电源(红石火把)。在信号被红石中继器延迟之后,电路又被活塞2关闭。请注意,图中的活塞都是普通活塞而不是粘性活塞,如图所示,您可以在任何红石中继器部分接出输出信号。设计方案B是另一种不需要使用活塞的设计。

两种方案使用时您都需要注意。设计方案A里,如果输入脉冲持续到右侧活塞被激活,那么活塞会”卡住”,您必须手动复位。设计方案B则有相反的问题:如果输入脉冲在电能达到最后一个中继器前就停止,那么会有两个互相分离的脉冲输出。相对而言,单稳态电路就更加稳定了。

您也可以选择RS锁存器改造的方案(未绘制图示):将Q输出回接到R输入,接线中放置恰当数量(可自定义)的中继器便可。而且此种方案可以让您不但可以同时得到正脉冲与反脉冲,而且可以自由选择是上边沿触发(S端输入)还是下边沿触发(R端输入。此时应当将Q端回接到S输入)。但要小心输入脉冲不能过长以防S端与R端同时为真。

单稳态电路

File:Monostable.png

单稳态电路

设计方案A的核心为一个RS或非锁存器,R端连有中继器。触发信号激活锁存器的S端,在由中继器造成的一段延迟过后,R端激活,输出被关闭。延迟可以依照您对输出电平长度的要求而在中继器链里增减任意数量。

因为脉冲信号在通过复杂电路时经常会持续较短时间,单稳态电路对于重新延长持续时间就变得十分有用——无论输入持续多长时间,输出的长度总是一定的。

当然,如果您把复位信号作为输出,电路功能就变成了信号延迟。

设计方案B是一种体积更小的3x3x2版本。为了使其正常工作,中继器必须被设置为在后两档中的一档。中继器可用于延长脉冲。

您也可以选择纵向的设计方案C,尺寸为7x2x1。在其它情况下,输出高电平的持续时间可以通过增减或调节中继器来进行调整。这类设计并不包含其他方案有的RS或非锁存器,故只适用于稳定输入的电路。对于瞬态电路,这种方案无法延长输入。

还有一些十分简单的2-X-1装置,适合您在长廊上建构。然而受设计所限,输入只能是脉冲,而不能是稳定信号——这样给其带来能够处理1刻长度脉冲的能力。设计方案D1展示了一个基本装置。该装置把输入延长了1刻,脉冲可以通过增减或调节中继器来进行调整。设计方案D2具有6刻的延长时间。它说明了如何在压缩占地面积的前提下延长中继器的延迟。不幸的是,该方案的输入脉冲最长不能超过2刻。设计方案D3说明了如何在保持小占地面积特点的前提下绕开输入脉冲长度的限制。这个方案的延长为7刻,而且适用于任何长度的脉冲。注:延长的时间等于除了第一个之外的其它所有中继器的和延迟。

边沿感应器

File:RSEdgeDetectors.png

上升沿(左)与下降沿(右)感应器

边沿感应器(Edge detectors)是能够在感应到输入边沿信号时输出短脉冲的装置的统称。上升沿指信号从低(0)到高(1),下降沿与之相反。如果要调整脉冲宽度,你可以调整中继器的档位。

File:Piston Based Edge Detectors.png

上升沿(A),过零(B)与下降沿(C)边沿感应器

这里有三种宽度只有1的活塞型边沿感应器。方案A、B、C分别为上升沿、过零与下降沿感应器。方案A、C输出脉冲长度为2刻,方案B为1刻。通过添加中继器,您也可以适当地调整脉冲宽度。

过零感应器

File:Zero crossing detector.png

过零感应器侧视图

过零感应器(Zero-Crossing Detector)是用于同时感应输入信号的上升沿与下降沿单稳态电路的结合体,所以,您可以将可移动装置与ABBA电路相结合,从而在“开”与“关”的状态切换时,中间态可以暂时保持一阵子。

长脉冲感应器

File:Length detector.png

一个信号长度感应器

有时您需要测量由单稳态电路生成的脉冲的长度,我们需要使用一个附着着红石中继器的与门。这种机构只有当输入脉冲的长度超过红石中继器链的总延迟时才会允许信号通过。该结构有诸多用途,包括特殊的需要您按住按钮不放的锁,和识别摩尔斯电码(“点”信号无法通过,但“划”信号能够通过)。

短脉冲感应器

这个长脉冲感应器[1]中文视频)可以被修改成相反的作用。这样可以应用在依赖输入序列的密码锁中从而防止其他玩家用红石火把使锁保持打开状态。第一个版本由ProfDeCube(Hghgnghd)创建,之后他对其进行了优化,其他玩家也推出了各自的压缩版本。

File:SPD.png

一个压缩版的短脉冲感应器

右侧的短脉冲感应器体积为3x4x2。中继器B为时间控制端。从端口A输入的任何长度小于中继器B延迟减1刻的脉冲均可以通过感应器,输出长度为2到5刻不等的脉冲。所有通过的信号并不会改变自己的长度,故您可能需要脉冲稳定器单稳态电路来适应短脉冲。

参考

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