我的世界-与门、或门、非门等基本门电路实现

一、红石比较器

(1) 红石比较器结构

红石比较器有前端单火把、后端双火把以及两个侧端

其中后端和侧端是输入信号,前端是输出信号

(2) 红石比较器的两种模式

比较模式

前端火把未点亮时处于比较模式

侧端>后端 → 0                当任一侧端强度大于后端强度时,输出为0

后端>侧端 → 后端           当后端强度大于两侧端时,输出信号为后端强度(如果单论高低电平信号,那么输出等于后端信号)

图左:后端小于侧端,输出为0                图右:后端大于侧端,输出为后端

减法模式

当前端火把点亮时处于减法模式

后端<侧端 → 后端 - max(侧端1,侧端2)           如果后端强度大于侧端强度,则输出为差值

后端<侧端 → 0                                                如果后端强度小于侧端强度,则输出为0

图上: 后端>侧端, 输出后端-侧端

图下: 后端>侧端, 输出后端-侧端, 由于图下的侧端信号较强, 所以输出信号较弱

二、门电路

①或门 

Y=A+B

或门只需要将线路直接相连即可

如果有需要,可以再加上红石中继器(二极管),利用单向导通特性防止回流

②非门

Y=¬A 

使用比较器的减法特性,输出=后端-侧端

后端放置电源(高电平), 侧端作为输入, 1 - 侧端 = 侧端的非

注:图中比较器后端和侧端的是中继器, 中继器可将电路强度放大, 以此表示高电平, 不考虑强度问题 

③或非门

Y=¬(A+B)

先或后非, 直接拼接电路即可

A和B线路直接相连表示A+B, 输入到比较器的侧端, 1-(A+B) = ¬(A+B)

④异或门

Y=A⊕B 

根据红石比较器的减法特性, 对于输入A和B, 我们可以得到A-B和B-A

• 当A==B时, A-B = B-A = 0
• 当A!=B时,  A-B与B-A中有一个是1,另一个是0

所以做两个减法, 得到A-B和B-A, 再将结果"或"起来, 即可得到异或门 

⑤与门 

Y=AB

与门不好直接得到,可以使用德摩根定律展开为或门和非门的形式

所以对两个输入都先取反,经过或门后对结果再取反即可

⑥与非门 

把与门取非的部分去掉即可