ячейка памяти майнкрафт редстоун
ПЗУ на 1 килобайт из блоков Minecraft
Пользователь smellytring сконструировал из блоков Minecraft полностью функциональное ПЗУ объёмом 1 килобайт и подробно объяснил, как он работает.
Для работы ПЗУ используется редстоун (redstone) — вымышленный игровой минерал, который пропускает ток и является проводником. Сигнал редстоуна проходит через цельные непрозрачные блоки, но не проходит через прозрачные блоки (стекло).
На «диске» непрозрачные блоки используются для записи 1, а прозрачные — 0.
Анимация механики 
Для перемещения блоков (битов информации) в положенное место на крыше используется множество поршней. Скорость записи — 8 бит (1 байт) на каждый цикл импульса редстоуна (тока).
При чтении информации осуществляется проверка прозрачности/непрозрачности блока по определённому адресу. Запись осуществляется заменой блока. Инфраструктура для доступа к блокам по любому адресу показана на скриншоте внизу.
Все операции происходят из комнаты управления.
На одной из стен находятся кнопки, которыми задаётся адрес Х для записи или считывания информации (1024 = 10 бит адреса = 2^10 = 10 блоков).
На второй стене показано состояние памяти по определённому адресу (8 бит), на третьей стене — информация, которая будет записана по выбранному адресу, если нажать кнопку записи.
Кнопка записи — справа
Карта с ПЗУ лежит здесь: Hard Drive.zip.
Работа smellytring — далеко не единственный образец компьютерных комплектующих, которые воссоздали в Minecraft. Например, вот скриншоты ПЗУ на 4 килобайта, который обладает даже большей производительностью, чем изделие smellytring (больше бит на цикл редстоуна). И вообще, у него более сложная конструкция.
Контроллер ПЗУ, вид сверху
Среди любителей этой игры есть большое сообщество «редстоунеров», которые создают из блоков Minecraft сложные инженерные конструкции и электронные устройства: процессоры, микросхемы. Лучшие работы 2014 года собраны в видео на сайте http://openredstone.org/. В любом случае, для детей (и не только) это отличный способ понять, как функционирует компьютер и его отдельные компоненты.
На видео показаны различные CPU, программируемые логические массивы, другие устройства и механизмы. Честно говоря, ролик очень впечатляет.
[1.5.2+] Туториал по редстоуну
Всем привет!
Этот туториал посвящен редстоуну. Здесь я расскажу, как он работает и что из него можно сделать.
В туториале есть ссылки на minecraft wiki и википедию, чтобы интересные вещи вы могли узнать более подробно.
У каждого блока есть два параметра:
-Мощность редстоун-сигнала на нём (число от 0 до 15).
-Активирован ли блок сильно (да/нет)
Сильно активированные блоки являются источниками сигнала, как красный факел или блок редстоуна, и наоборот: источники сигнала считаются сильно активированными блоками.
Таблица возможных состояний блоков:
Блоки красной пыли отличаются между собой, в зависимости от того, как они установлены. И не только по внешнему виду. Меняется и то, как они работают. У кусочка редстоуна есть «концы».
На скриншоте показаны концы для того кусочка, который находится на зеленой шерсти. Концы обозначены полублоками кирпича. У единственного кусочка редстоуна (точки) 5 концов, а у расположенного на прямой линии 2 конца, а у того, который на изгибе всего 1 «конец».
Как редстоун активирует блоки?
Только блоки, которые расположены на таких «концах» активируются, когда активен сам редстоун. Блок под редстоуном активируется всегда, каким бы образом редстоун не был установлен, поэтому зеленые блоки тоже считаются «концами». При этом уровень активации «концов» точно такой же, как у кусочка красной пыли. То есть мощность сигнала не уменьшается, проходя сквозь блоки. Она уменьшается только если сигнал проходит от редстоуна к редстоуну. Повторители и компараторы тоже не уменьшают мощность сигнала.
Демонстрация, какие блоки активировались:
Блоки под редстоуном тоже считаются «концевыми»:
Как активируется сам редстоун?
Кусочек редстоуна становится активным, если:
1) Есть активированный кусочек редстоуна рядом (6 смежных блоков) или на ступеньку выше/ниже.
(мощность сигнала становится на 1 меньше)
Сигнал может быть передан на ступеньку выше, даже если путь преграждает «особый» блок (см. ниже).
2) Рядом с ним есть блок-источник сигнала.
(мощность сигнала становится такой же как у блока)
(сильно активированные блоки можно обнаружить только с помощью редстоуна)
Блоки, которые над и под редстоуном тоже считаются «рядом».
На скриншоте видно, что редстоун не зажигается от активированного блока, но зажигается от блока-источника сигнала (повторитель активирует блок перед собой сильно). При этом не обязательно чтобы блок-источник был «концевым». Редстоун, расположенный на изгибе и в середине линии, тоже активируется.
Красный факел, как и обычный, не может висеть в воздухе. Он обязательно должен быть прикреплен к какому-то блоку. Красный факел может находиться в двух состояниях: включен и выключен (а не в 16 состояниях, как красная пыль и блоки).
Когда красный факел горит, он сам становится источником сигнала (мощностью 15), и делает блок над собой источником сигнала (мощностью 15) (если он «проводящий»).
Сигнал по редстоуну передается моментально. Факел же меняет свое состояние не сразу, а примерно через 0,1 сек.
Чем блок красного камня отличается от факела?
Блок красного камня всегда является источником сигнала и никогда не выключается, его можно передвигать поршнями, и блок над собой он не делает источником сигнала.
Некоторые блоки не являются «проводящими», но на них можно положить редстоун. Это: верхние полублоки, светокамень, воронка, перевернутые ступеньки. Иногда это полезно. Все равно, что вы делаете редстоун висящий в воздухе.
Используя особые блоки, можно разветвлять сигнал, а так же делать дорожки, которые очень близко расположены, но не влияют друг на друга:
Передача сигнала вверх/вниз
Однако есть более хитрые способы, которые позволяют передавать сигнал на большую высоту и требуют меньше места.
Способ 1: лесенка из «особых» блоков. Таким образом, можно передать сигналь только снизу вверх.
Способ 2: столбики из красных факелов.
Повторитель просто проводит сигнал через себя и усиливает его, но только в одну сторону.
Как и у красного факела, у повторителя 2 состояния: включен и выключен.
Повторитель включается, если:
1) На входе находится активированный блок (сильно/обычно и любой мощности).
2) На вход подан сигнал с другого повторителя или компаратора.
У повторителя можно настраивать задержку срабатывания: от 0 до 3 кликов (0,1-0,4 сек):
Если повторитель включен и перед ним находится проводящий блок, то этот блок становится источником сигнала (мощностью 15). Если перед повторителем находится редстоун, то он становится активным (мощностью 15). Сам блок повторителя не становится активированным.
Повторитель может быть заблокирован. В заблокированном режиме повторитель не меняет своего состояния, даже если убрать/поставить источник сигнала на его входе:
Повторитель блокируется только, если к нему сбоку подан сигнал с другого повторителя.
Другие способы не годятся:
Точное поведение датчика света можно посмотреть на этом графике:
Рычаг, кнопки, деревянная и каменная нажимная пластина, натяжной датчик.
Все они работают одинаково: при срабатывании блок самого переключателя и блок, к которому он прикреплен, становятся источниками сигнала (мощностью 15).
У деревянной кнопки длительность сигнала больше, чем у каменной и она может срабатывать от стрел.
У деревянной нажимной пластины длительность сигнала такая же, как у каменной и она может срабатывать от стрел, удочки и брошенных предметов.
Натяжной датчик срабатывает от любой сущности, попавшей на нить.
Утяжеленные нажимные пластины работают несколько иначе:
Они становятся сами и делают блок под собой источником сигнала, мощность которого зависит от количества находящихся на пластине предметов.
Зависимость мощности сигнала от количества предметов можно узнать из таблицы:
Блоки, реагирующие на редстоун-сигнал (приёмники сигнала)
Раздатчик, нотный блок, поршни, динамит, двери, люк, калитка, выбрасыватель (дроппер), загрузочная воронка (хоппер) и лампа срабатывают, если:
1) Рядом с приёмником есть активированный блок (обычно или сильно).
2) Произведена попытка активировать сам приёмник (обычно или сильно).
Загрузочная воронка при активации выключается (перестаёт принимать и отдавать предметы).
Поршни, раздатчик и выбрасыватель могут срабатывать, если:
1) Блок над приемником запитан любым способом (от редстоуна, повторителя или компаратора).
При этом тип блока не важен, приемник сработает, даже если запитать блок воздуха над ним.
2) В блоке на ступеньку выше (показаны стеклом) зажегся красный факел.
Благодаря этому свойству можно делать сплошные стены из управляемых поршней и раздатчиков.
3) Блок на ступеньку выше является активированным блоком (обычно или сильно) и рядом с приемником обновился блок.
На этом основано большинство детекторов обновления блоков (ДОБ).
Если убрать сигнал редстоуна, то «приемник» выключается не сразу, а тоже после обновления блока.
Компаратор чем-то похож на повторитель: он проводит сигнал только в одну сторону и у него есть задержка (примерно 0,05 сек), но в отличие от повторителя он сигнал не усиливает. Вместо этого он регулирует мощность сигнала на выходе.
Если сигнал подан сразу на два дополнительных входа, то из них выбирается один максимальный: B=max(C,D)
В режиме сравнения компаратор выдает сигнал на выход, только если на основном входе сигнал больше, чем на дополнительном, или они равны.
В режиме вычитания он делает то же самое, только мощность сигнала на выходе не такая, как на входе, а равна разности «основной»-«дополнительный».
Загрузочная воронка забирает выброшенные предметы, которые попали в пространство блока над ней, либо из контейнера который находится над ней. Затем она помещает их в контейнер, к которому она направлена. На то, в какую сторону направлена воронка, указывает ее нижняя часть. При установке воронка присоединяется к тому блоку, на который был направлен взгляд игрока. Чтобы направить воронку, например, на сундук нужно при установке кликнуть правой кнопкой мыши по сундуку, зажав shift.
Выбрасыватель при активации способен перемещать предметы в контейнер, стоящий перед ним (почти как воронка).
Красный факел, прикрепленный к блоку, представляет собой элемент 5-ИЛИ-НЕ (5 входов 1 выход).
Сгруппировав входы (или оставив только 2) можно получить элемент 2-ИЛИ-НЕ (2 входа), т.н.
«[u]Стрелку Пирса[/u]».
Стрелка пирса является полной системой булевых функций. Проще говоря, используя только редстоун и красные факелы можно построить любой механизм. Даже компьютер.
Начнем с построения самых простых и необходимых в хозяйстве логических элементов.
Элемент НЕ (NOT, инвертор).
Сигнал на выходе есть только, если его нет на входе.
Сигнал на выходе есть только, если он есть на обоих входах одновременно.
Сигнал на выходе есть, если он есть хотя бы на одном из входов.
Генераторы импульсов (мультивибраторы)
Простейший генератор, с использованием инвертора:
Циклические генераторы импульсов:
Повторители не выгорают, поэтому частота импульсов у таких генераторов довольно высокая.
Однако их неудобно запускать: нужно очень быстро поставить и убрать красный факел около редстоуна.
Скорость работы очень высокая, и поэтому красные факелы постоянно выгорают. Но т.к. факелов много генератор продолжает работать, а выгоревшие факелы затем снова запускаются из-за того, что рядом с ними обновляется редстоун.
На некоторых серверах пульсары запрещены из-за того, что они создают нагрузку на компьютер сервера.
Генераторы коротких импульсов
В некоторых схемах бывает нужно превратить долгий импульс (или вообще постоянный сигнал) в короткий. Помогают в этом генераторы коротких импульсов.
Работает он очень просто: красный факел на входном блоке выключается, сигнал блокирующий второй факел пропадает, второй факел включается. Через некоторое время срабатывает повторитель и снова выключает второй факел. Задержка на повторителе: 2-3 клика.
RS-триггер (англ. Reset/Set: сброс/установка).
T-триггер (англ. Toggle: переключатель).
Имеет один вход и один выход. Изменяет свое состояние, когда на вход подаётся импульс. То есть он делит количество проходящих через него импульсов на 2.
Используется при постройке таймеров, автоматических ферм или просто чтобы сделать дверь, которая открывается/закрывается по нажатию кнопки.
Вариант справа проще, но требует, чтобы на вход подавался импульс определенной длительности. Поэтому сначала сигнал подаётся на генератор коротких импульсов, а затем удлиняется повторителем с полной задержкой. Т-триггер слева может работать от кнопки, но у него есть недостаток: если подать постоянный сигнал на входе, то он превращается в мультивибратор. Этого недостатка лишены Т-триггеры на поршнях. У таких Т-триггеров только один недостаток: они шумные.
Самый простой вариант: просто липкий поршень, который управляется генератором коротких импульсов. Если липкий поршень срабатывает очень быстро, то блок не успевает задвинуться обратно. Вместо редстоун-блока можно использовать обычный блок, запитанный снизу факелом.
Второй вариант: не требует слизи, но нужно 2 поршня.
Этот Т-триггер самый надёжный и дешёвый.
Каждый раз проезжая мимо нажимных рельсов вагонетка создает импульс редстоуна. У таких таймеров только одно преимущество: задержку можно изменять, регулируя длину рельс.
Существует много других таймеров с экзотическими конструкциями. Есть таймер, использующий эффект исчезновения выброшенных предметов через 5 минут. Есть таймеры, бросающие предметы на паутину, и замеряющие время падения с помощью растяжки. Но все эти таймеры стали морально устаревшими после того, как появилась загрузочная воронка. Сейчас мы рассмотрим самый крутой таймер: таймер на хопперах.
Таймеры на хопперах более надёжны, чем на инверторах, т.к. факелы и повторители иногда «зависают» после перезагрузки сервера. Если нужен быстрый и надёжный генератор импульсов, то можно убрать большую часть схемы и положить в хопперы 1 предмет:
Существует еще более гениальный вариант таймера. Он выдаёт импульсы раз в 20 минут, и у него нельзя изменять задержку. Идеально подходит для автоматических ферм тростника, арбузов, тыкв и всего, что растёт.
Генераторы долгих импульсов (удлинители сигнала)
В противоположность генераторам коротких импульсов, они из короткого импульса делают длинный.
Самый простой вариант: поставить в ряд кучу повторителей на максимальной задержке, и провести параллельно линию из редстоуна:
Иногда сигнал на выходе пропадает на короткое время. В этом случае задержку на всех повторителях нужно сделать 2 клика.
Можно сделать генератор длинного импульса, немного модифицировав таймер на хопперах:
Простейший кодовый замок:
По-сути является элементом И(AND) со многими входами. Некоторые входы инвертированы, так что пока вы не установите все рычаги в правильном порядке, дверь не откроется.
Лава, падающая на воду, создаёт в месте контакта камень. Поршень, который управляется мультивибратором, просто убирает этот камень в сторону.
Очень важно наличие свободного пространства (1 блок) под тем местом, где образуется камень, т.к. иногда лава течёт быстрее воды и может затечь в ту половину, откуда льётся вода и там образуется булыжник. Тогда генератор засорится и перестанет работать.
Способ передавать предметы вверх:
Столбик из выбрасывателей, направленных вверх, которые передают друг другу предметы.
Универсальный контроллер для автоматических ферм:
Поршни выдвигаются, тростник срубается и плывёт по воде к загрузочной воронке. Разумеется, урожай со всех автоматических ферм собирается не вручную, а с помощью воронки.
Ферма арбузов и тыкв:
Работает аналогичным образом.
Тут даже поршни не нужны: кактус сам вырастает, и обнаружив рядом с собой твердый блок (забор) срубается.
Завод по производству зелий:
Можно заметить дропперы, таймер на воронках и удлинитель сигнала. Как работает завод объяснять долго, проще скачать (ссылка внизу) и посмотреть самому.
Хороший туториал по редстоуну на minecraft wiki: [u]ссылка[/u]
Вы можете скачать файл с миром, где построены указанные выше конструкции, чтобы потыкать в них вблизи и посмотреть, как они работают.