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akaishi_summer7 2016年09月02日(金) 18:38:17履歴
ここでは、0.13.0より追加された「レッドストーン」要素の回路について紹介する。
例:入力が1になったら、同時に出力が1になったが、入力を0にしたら、同時に出力が0になる、というような連動して動くという回路。
しかし、順序回路は、「過去」も考慮して動作する、「回路の状態によって動作する回路」となり、「記憶」という概念を持つようになります。
例:入力が1になったら、出力は1になった。しかし、入力を0にしても、出力は変わらずに1のままになる、というような回路。
ここからは、電子工学の知識も必要になり、回路の理論と制作難易度が一気に上昇するので注意。
・フリップフロップ-wikipedia
・ラッチ回路-wikipedia
実際に作ってみたほうが分かりやすいかもしれません。
レッドストーン関係のアイテムを使用することで、論理回路を組むことができます。
Minecraftでは、基本的な回路から、回路の状態を保持する回路、そして慣れればコンピューターを作成することも可能です。
「論理回路って何?」という方は下記URLを参考にどうぞ。
・論理回路-wikipedia
Minecraftでは、基本的な回路から、回路の状態を保持する回路、そして慣れればコンピューターを作成することも可能です。
「論理回路って何?」という方は下記URLを参考にどうぞ。
・論理回路-wikipedia
Exclusive-NOR(排他的否定論理和)。一致回路と呼ぶ方が多いです。
2つの入力において、片方が1ならば出力は0になります。
この回路はXORのNOTです。
名前の通り、同じ信号を発信していたら、出力が1になる回路です。
両方同じ信号(0と0、1と1)を発信していたら、出力が1になります。
それぞれ違う信号(1と0)を発信していたら、出力は0になります。
両方とも同じ信号を発信していたら、出力が1になる回路、と覚えましょう。
レッドストーンコンパレーターを利用する(0.14.0〜)

入力の信号強度は等しくする。
2つの入力において、片方が1ならば出力は0になります。
A | B | X |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
名前の通り、同じ信号を発信していたら、出力が1になる回路です。
両方同じ信号(0と0、1と1)を発信していたら、出力が1になります。
それぞれ違う信号(1と0)を発信していたら、出力は0になります。
両方とも同じ信号を発信していたら、出力が1になる回路、と覚えましょう。
XORにNOTを加えた | |
A(金ブロック下→レッドストーン、ダイヤ下→トーチ) |
レッドストーンコンパレーターを利用する(0.14.0〜)
入力の信号強度は等しくする。
2つの入力において、論理演算A→Bを満たしたときに1になります。わからない人は真理値表の下以降を読んでください。
ちょっと真理値表が複雑な回路。上記のパターンのほか、3つもパターンが存在するので、ちょっと面倒。
この回路に限っては、回路の作り方の画像を見て追って覚えた方が早いので、以下掲載する画像を参考に、覚えてください。
A | B | X |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
この回路に限っては、回路の作り方の画像を見て追って覚えた方が早いので、以下掲載する画像を参考に、覚えてください。
一般的に、2n個の入力とn個の制御入力と1つの出力で構成される、選択を行う回路です。
英語では【Multiplexer】と書くため、【MUX回路】ともいいます。
ここでは、例として、2入力の場合について紹介します。
真理値表から、S=0のとき、Bを選択し、S=1のとき、Aを選択しています。
回路はBとnot(S)のAND、AとSのANDで選択し、ORで出力にします。


つまり、2,4,8...と指数関数的増加をします。
xを制御入力、yを入力とします。すると、y=2xの指数関数は以下のようになります。

増えてもすべてのパターンを考えてANDを作り、ORにするだけですので、然程難しいわけでもありません。
英語では【Multiplexer】と書くため、【MUX回路】ともいいます。
ここでは、例として、2入力の場合について紹介します。
A | B | S | Y |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
回路はBとnot(S)のAND、AとSのANDで選択し、ORで出力にします。
- ピストンを使用した例
- もっと入力が増えたら?
つまり、2,4,8...と指数関数的増加をします。
xを制御入力、yを入力とします。すると、y=2xの指数関数は以下のようになります。

増えてもすべてのパターンを考えてANDを作り、ORにするだけですので、然程難しいわけでもありません。
一定周期でオンオフを繰り返す回路。常に動作するため、不安定や発振回路とも呼ばれます。
遅延の数を増やすとゆっくりとしたクロック回路が制作できます。
よって、回路は循環し、かつ周期である。





CREDIT: panoさん(http://blog.livedoor.jp/mcpano/archives/1045625288...
レッドストーンリピーターを利用する(0.14.0〜)

制御が不可能なので半永久的に持続させる場合には使えます。リピーターの遅延数で速度が変化します。
作る際には1RStickパルサー回路でパルスを入れて使用します。
レッドストーンコンパレーターを利用する(0.14.0〜)

1RStick周期のクロック回路。ただしこの回路は「15と2を繰り返す回路」なので最低でも画像のようにコンパレーターから3離す必要がある。
この形が気に入らない、もしくは速度を落としたい場合は以下の回路を設計します。

遅延の数を増やすとゆっくりとしたクロック回路が制作できます。
- 原理
- Aの初期状態は1である。
- A→Bより、NOTによって、B=0となる。
- B→Cより、NOTによって、C=1となる。
- C→Aより、NOTによって、A=0となる。
よって、回路は循環し、かつ周期である。
- ワールドに入りなおす度使えなくなる

- シンプルかつ最速

- 高速だが複雑

- ボタンでON/OFFを切り替え


CREDIT: panoさん(http://blog.livedoor.jp/mcpano/archives/1045625288...
レッドストーンリピーターを利用する(0.14.0〜)
制御が不可能なので半永久的に持続させる場合には使えます。リピーターの遅延数で速度が変化します。
作る際には1RStickパルサー回路でパルスを入れて使用します。
レッドストーンコンパレーターを利用する(0.14.0〜)
1RStick周期のクロック回路。ただしこの回路は「15と2を繰り返す回路」なので最低でも画像のようにコンパレーターから3離す必要がある。
この形が気に入らない、もしくは速度を落としたい場合は以下の回路を設計します。
- 順序回路とは
例:入力が1になったら、同時に出力が1になったが、入力を0にしたら、同時に出力が0になる、というような連動して動くという回路。
しかし、順序回路は、「過去」も考慮して動作する、「回路の状態によって動作する回路」となり、「記憶」という概念を持つようになります。
例:入力が1になったら、出力は1になった。しかし、入力を0にしても、出力は変わらずに1のままになる、というような回路。
ここからは、電子工学の知識も必要になり、回路の理論と制作難易度が一気に上昇するので注意。
・フリップフロップ-wikipedia
・ラッチ回路-wikipedia
実際に作ってみたほうが分かりやすいかもしれません。
リセットとセットをする、2つの入力を持つ回路。リセットとは、オフ(0)をすることで、セットとは、オン(1)をすることをいいます。
RとSがどっちも0のとき、出力は前の状態を保持します。
前の状態を保持するとは、「ResetとSetがどっちも0になる前に出力されていた信号のその状態を保つ」という意味で、前回の回路の状態をそのまま保つことができます。
Resetが1になると、出力は0になります。
Setが1になると、出力は1になります。
RとSがどっちも1になることは禁止されています。(一応結果は0になる。)
ResetしてSetする、という状態は、どんな状態になるのか、その結果はわかりませんよね。
Qと/Qは反転して反映されるので、これに反するので禁止されています。また、同時に0にしたときに発幅(予期せぬクロック)してしまいます。

ドロッパーを利用した方法(0.14.0〜)

赤い堅焼き粘土の方がセットです。
ホッパーを利用した方法(0.14.0〜)

赤い堅焼き粘土の方がセットです。
コンパレーターを利用した方法(0.14.0〜)

参考:RS Flip-Flopの原理と制作
RS NOR LatchのR=S=1(禁止されている動作)がQ=/Q=1になりました。動作も多少変化します。
RS NAND Latchの動作が0のときに意味を成す回路です。単体では基本的に使用しません。他の回路に組み込む際に使用されます。
「負論理って何?」と思ったら、上の折り畳みを参照。
RS NAND Latchの動作を制御するクロック入力が登場しました。1にならないと動作せず、0だったときは保持をします。
- RS NOR Latch(非同期)
R | S | Q | /Q |
0 | 0 | 保持 | |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 禁止(0) |
前の状態を保持するとは、「ResetとSetがどっちも0になる前に出力されていた信号のその状態を保つ」という意味で、前回の回路の状態をそのまま保つことができます。
Resetが1になると、出力は0になります。
Setが1になると、出力は1になります。
RとSがどっちも1になることは禁止されています。(一応結果は0になる。)
ResetしてSetする、という状態は、どんな状態になるのか、その結果はわかりませんよね。
Qと/Qは反転して反映されるので、これに反するので禁止されています。また、同時に0にしたときに発幅(予期せぬクロック)してしまいます。
ドロッパーを利用した方法(0.14.0〜)
赤い堅焼き粘土の方がセットです。
ホッパーを利用した方法(0.14.0〜)
赤い堅焼き粘土の方がセットです。
コンパレーターを利用した方法(0.14.0〜)

簡単に説明するとONスイッチとOFFスイッチです。両方が0になると、その直前の状態を保持(記憶)します。両方を同時に1にしたり、0にしたりしてはいけません。ONスイッチとOFFスイッチを同時に押したらこわれてしまいますからね。
参考:RS Flip-Flopの原理と制作
- RS NAND Latch(非同期)
R | S | Q | /Q |
0 | 0 | 保持 | |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 禁止(1) |
内容 | 画像 |
NAND回路で制作した原型 | |
原型からNOTが連なっている部分を取り除いた場合 | |
さらに改良して同じ動作はする場合 |
- 負論理のRS NAND Latch(非同期)
/R | /S | Q | /Q |
0 | 0 | 禁止(1) | |
0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 保持 |
「負論理って何?」と思ったら、上の折り畳みを参照。
内容 | 画像 |
原型 | ![]() |
改良型 |

RS NOR Latchの入力にNOTがついたものです。両方が1になると、直前の状態を保持します。
- RS Flip-Flop(同期)
C | R | S | Q | /Q |
0 | X | X | 保持 | |
1 | 0 | 0 | 保持 | |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 禁止(1) |
内容 | 画像 |
ANDに直接接続したもの | |
クロック信号を導入したもの |
二つの入力がある回路。片方はリセット・セットを一つの入力で行うもの、もう片方はそれをロックするように保持する入力になっています。
D入力は、リセット・セットを一つの入力で行うことができます。
オンの時はセット、オフの時はリセットをします。これだけではただのオンオフをする回路です。
C入力は、オンになることで、オンにする前の出力を保持することができます。
C入力がオンの時は、どんなにD入力を動かしても変化しません。
この回路のDの由来は、「Data(データ、記憶),Delay(ディレイ、遅延)」という意味があります。

リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)

参考:D Flip-Flopの原理と制作
クロック入力が0の時に保持するようにした、クロックの反転。NANDで構成しても同じように制作可能。

リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)

クロック入力の立ち上がり(オフの状態からオンの状態になる瞬間)のときだけDの状態を出力に発します。
それ以外のときは保持されます。

リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)

ホッパーを利用する方法(0.14.0〜)

- D Latch(High Level,非同期)
D | C | Q | 備考 |
0 | 0 | 0 | リセット |
1 | 0 | 1 | セット |
X | 1 | 保持 | 前の出力を保持 |
オンの時はセット、オフの時はリセットをします。これだけではただのオンオフをする回路です。
C入力は、オンになることで、オンにする前の出力を保持することができます。
C入力がオンの時は、どんなにD入力を動かしても変化しません。
この回路のDの由来は、「Data(データ、記憶),Delay(ディレイ、遅延)」という意味があります。
リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)
参考:D Flip-Flopの原理と制作
- D Latch(Low Level,非同期)
D | C | Q | 備考 |
0 | 1 | 0 | リセット |
1 | 1 | 1 | セット |
X | 0 | 保持 | 前の出力を保持 |
リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)
- D Flip-Flop(同期)
D | C | Q | 備考 |
0 | ↑ | 0 | リセット |
1 | ↑ | 1 | セット |
X | ↓ | 保持 | 前の出力を保持 |
それ以外のときは保持されます。
リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)
ホッパーを利用する方法(0.14.0〜)
これまでやってきた、RS Flip-Flopの最大の問題は、「RとSがオンの時の動作は、わからなくなる」ということでした。
しかし、この回路はその難点を改善し、リセットとセットをどっちもしていたら、反転するように動作します。
RS Flip-Flopの問題であった、「リセットとセットをどっちもしていたら、どんな動作になるかわからない」というものを解決した回路がこの回路です。
リセットとセットをする機能はもちろん、どちらもオンだったときの正確な動作が加わり、機能性は充実しています。
どっちもオンだっとときの動作は、「前の状態を反転」します。このことを切り替えるの英語、「トグル」といいます。
なお、回路のJKの由来は不明で、この回路の設計に携わったジャック・キルビー(Jack Kilby)氏の頭文字からとったという都市伝説、トランプのJackとKingが、Queenを奪い合うというジョークなどが有名ですが、真相は不明です。

コンパレーターを利用する方法(0.14.0〜)

ホッパーを利用する方法(0.14.0〜)

参考:JK Flip-Flopの原理と制作の回路
しかし、この回路はその難点を改善し、リセットとセットをどっちもしていたら、反転するように動作します。
- JK Flip-Flop
C | J | K | Q | Q(next) | Reset | set | 備考 |
↓ | X | Y | 保持 | 保持 | |||
↑ | 0 | 0 | 保持 | 保持 | |||
0 | 1 | 0 | 0 | - | 0 | リセット | |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | - | セット | |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | トグル | |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
リセットとセットをする機能はもちろん、どちらもオンだったときの正確な動作が加わり、機能性は充実しています。
どっちもオンだっとときの動作は、「前の状態を反転」します。このことを切り替えるの英語、「トグル」といいます。
なお、回路のJKの由来は不明で、この回路の設計に携わったジャック・キルビー(Jack Kilby)氏の頭文字からとったという都市伝説、トランプのJackとKingが、Queenを奪い合うというジョークなどが有名ですが、真相は不明です。
コンパレーターを利用する方法(0.14.0〜)
ホッパーを利用する方法(0.14.0〜)
参考:JK Flip-Flopの原理と制作の回路
入力をするたびにオンとオフが切り替わる回路。一つの入力でリセット・セットが行えます。
この回路は、「入力をオンにするたび、オンオフが切り替わる回路」です。
「T」は、「Toggle(トグル)」で、「切り替える」という意味を持ちます。
入力がオフの時は、出力は何もしないので、「前の状態を保持」します。オフになっているのに、回路の状態が変化してしまっては困りますよね。
入力がオンの時は、「前の状態を反転」します。ここで、リセットとセットが交互に切り替わります。
なお、この回路は長時間入力がオンだと発振するので注意。そのため、パルサーを入れます。

リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)

ホッパー・ドロッパーを利用する方法(0.14.0〜)

出力を左側とすると、半時計周りになるようにします。
上記よりも小型なホッパートロッコを利用する方法(0.14.0〜)

ホッパートロッコを利用し、回路部を2×2にしたもの。トロッコが消えたりなどの不具合は勘弁な方は推奨しないです。
参考:ホッパートロッコの利用
参考:T Flip-Flopの原理と制作の解説
※投稿者様から掲載許可を得ています。
T=1のときは、T Flip-Flopの動作をし、T=0のときは、常に保持します。

ホッパーを利用する方法(0.14.x〜)

- T Flip-Flop(非同期)
T(C) | Q | Q(next) | Reset | set | 備考 |
0 | 0 | 0 | - | 0 | 保持 |
0 | 1 | 1 | 0 | - | 保持 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | セット |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | リセット |
「T」は、「Toggle(トグル)」で、「切り替える」という意味を持ちます。
入力がオフの時は、出力は何もしないので、「前の状態を保持」します。オフになっているのに、回路の状態が変化してしまっては困りますよね。
入力がオンの時は、「前の状態を反転」します。ここで、リセットとセットが交互に切り替わります。
なお、この回路は長時間入力がオンだと発振するので注意。そのため、パルサーを入れます。
リピーターロックを利用する方法(0.14.0〜)
ホッパー・ドロッパーを利用する方法(0.14.0〜)
出力を左側とすると、半時計周りになるようにします。
上記よりも小型なホッパートロッコを利用する方法(0.14.0〜)
ホッパートロッコを利用し、回路部を2×2にしたもの。トロッコが消えたりなどの不具合は勘弁な方は推奨しないです。
参考:ホッパートロッコの利用
参考:T Flip-Flopの原理と制作の解説
※投稿者様から掲載許可を得ています。
- T Flip-Flop回路(同期)
T | C | Q | Q(next) | Reset | set | 備考 |
0 | ↓ | 保持 | 保持 | |||
1 | ↑ | 0 | 0 | - | 0 | 保持 |
1 | 1 | 1 | 0 | - | 保持 | |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | セット | |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | リセット |
ホッパーを利用する方法(0.14.x〜)

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