XOR回路、XNOR回路

それではさっそくXOR回路をやっていきたいと思います。

突然ですが、あなたの家の階段の電気を思い浮かべてください。
階段を上るときに下でスイッチをオンにします。
階段を上りきったら上でスイッチをオンにします。
あれ？両方ONなのに電気がきれてますね。
今までやった回路では両方ONにするとOFFになる回路はNAND回路かNOR回路しかありませんでした。
しかし、NAND回路だとすると両方OFFの時ONになっています。
NOR回路でも同じですね。
そう、この階段のスイッチにはXOR回路が使われているのですね。

XOR回路は両方ONか両方OFFの時にOFFになるという回路です。
先ほど言ったように階段などに使われています。
マインクラフトではどちらのレバーでも開け閉め可能な扉に使ったりします。

と、回路を組んでいくわけですが一つだけ性質を教えます。
トーチには上に動力を送るという性質がありましたね。
その動力が送られたブロックの隣にあるパウダーはONという性質です。

では回路を作っていきましょう。
まあもう作ってあります。

どうしてそうなるのかと考えていきましょう。
まずはじめに片方のレバーを入れてみましょう。
すると、一番手前のブロックの裏についているトーチはOFFになりますね。
すると必然的にその前の列にあるブロックのトーチはONになります。
よってその前にあるランプが光るというわけです。

反対側のレバーだけを引いても同じことが起こるので省きます。

では次に両側のレバーを入れてみます。
すると、一番手前のブロック両側のトーチはOFFになりますね。
そこでさっき教えた性質が出てきます。
両方のトーチがOFFなわけですから上に動力は送られません。
したがってその隣にあるパウダーはOFFになります。
よってパウダーの下にあるブロックについているトーチはONになります。
1番下のパウダー両側がONになります。
そうするとONですから前のトーチはOFFになります。
なので両方ONの時はランプがつかないということです。

真理値表は以下の通り。
0　0　0
1　0　1
0　1　1
1　1　0

XOR回路の否定型のXNOR回路というものがありますが説明は不要です。
真理値表が真逆になってランプの前にNOT回路を入れてあげるだけで完成です。

今日はこんなとこです。
次はRSフリップフロップ回路をやっていこうと思ってます。

NAND回路、AND回路

今回で4回目です。
まだまだ更新していきたいと思っています。

さて今日はツンデレ回路と委員長回路をやっていきたいと思います。

まずはじめにツンデレ回路からやりましょう。
ツンデレ回路とは正式名称でNOTAND回路、すなわちNAND回路といいます。
NAND回路とはOR回路とは違い片方のレバーを動かしてもドアが開いたりしません。
つまり両方のレバーで動力を送ればドアが何らかの動きをするということになります。
作り方はこんな感じ。

真理値表は以下の通りです。
0 0 1
1 0 1
0 1 1
1 1 0
真理値表からわかることは両方のレバーから動力を送ることでドアが閉じるということです。
なぜそうなるかというと、片方だけ倒しても倒してないレバーのほうにあるレッドストーントーチが光っているからです。(NOT回路)
真理値表を見ると何もしてないときはまじめ、両方動力を送ると閉じるということからツンデレ回路(俺が呼んでるだけ)ということです。

この回路は時たま使います。

続いて委員長回路です。
委員長回路とは正式名称でAND回路といいます。
このAND回路はNAND回路の否定型です。
しかし、”NOT”AND回路です。
それの否定とは？と、なりますよね。
答えは簡単です。
NOTの否定とは肯定になるわけです。
逆の逆と考えると簡単ですね。
つまり、NAND回路の真理値表がすべて逆になった回路をAND回路というわけです。
さっきのNAND回路の逆ですから、両方のレバーから動力が送られるとドアが開くということです。
作り方はこんな感じ。

でもこれって少し大きくないですか？
こんなに大きいと肥大化してしまいませんか？
そこで、この回路をコンパクトにしてみましょう。
そしてコンパクトにしたAND回路がこちら。

なぜこのような回路になるのかといいますと。
NOTの性質を有効活用するということです。
ブロックに動力を送るとトーチが反転するという性質がありました。
つまり、レバーが傾いていないときは上にのっているトーチが消えるということです。
両方のレバーが傾いているときトーチは両方OFFになるのでその横にあるパウダーもOFFになります。
そのパウダーのブロックについているトーチが今度はONになります。
と、これがANDの原理です。
真理値表は以下の通りです。
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1

この回路はかなり使います。
覚えておきましょう。

余談ですが、ニコニコ動画に赤石先生という俺にとっては偉大な方がいます。
その方の動画はとても参考になりますので見ておいてください。
たぶん俺よりわかりやすいでしょう。
一応一番最初の動画を載せておきます。

では今回はこの辺で終わりです。
次回はXOR回路をやっていきたいと思っています。

OR回路、NOR回路

今回は論理回路に踏み込んでいきたいと思ってます。

1.3.1にバージョンアップしたことでワイヤーが追加されました。
このワイヤーは糸の部分では動力を送りません。
糸をつけてる部分だけから動力を送るので注意してください。

申し訳ないですが、論理回路と言っても俺の知識じゃ説明できないのでURLを載せておきます。
http://www.asahi-net.or.jp/~ax2s-kmtn/ref/logicope.html

さて、基本的な論理からやっていきましょう

まずはじめはOR回路です。
これは一番簡単です。
OR回路とは2つあるレバーの片方がONになればドアが開くという回路です。
作り方はこんな感じ。

たぶん知識が何もない状態でもくめるでしょう。
これが一番基本的かつ一番使うので覚えておきましょう。

真理値表(ON=1 OFF=0)は以下の通りです。
左2個がレバーがONかOFFかで一番右がドアだと考えてください。
0　0　0
1　0　1
0　1　1
1　1　1

続いてはNOTOR回路略してNOR回路です。
実はこの回路、先ほどやったOR回路の反転です。
すべての真理値が逆になったと考えてください。
つまり、何もしてないときはドアは開いていますが、片方のレバーで動力を送ればドアは閉まるということです。
作り方はこんな感じ。

ぶっちゃけあんまり使うことはありません。
しかし、覚えていて損はないでしょう。

真理値表は以下の通りです。
0　0　1
1　0　0
0　1　0
1　1　0

今回は基本的な回路の二つをやりました。
次回はまた基本的な回路(ツンデレちゃん、委員長)をやりたいと思います。
ではまた。

レッドストーンリピーター

今回もレッドストーンについてやっていきたいと思います。

さて、前回の最後に言いましたように今回はリピーターの性質などをやっていきたいと思っています。
ほかにも少し便利で使える技も紹介していきたいなと思っています。

では、まずリピーターの性質からです。
リピーターはとても便利で、僕が知ってる中で3つの性質を持っています。

まず一つ目は、動力を受けるとそれを起点にまた15マス分の長さの動力を送ることができます。

これを使えば、回路を長くすることも可能です。

二つ目は、遅延を発生させることです。
画像だけでは説明しにくいですが、この遅延というのはスイッチを入れてからドアを開く速度が遅くなるとかそんなところです。
リピーターは右クリックすると1，2，3，4と遅延が広がっていきます。
そして実は前回紹介したブロックに動力を送るとトーチが反転する性質（以下NOT）は遅延が発生し、このリピーターの1遅延と同じ速度です。
NOTと遅延の関係は下の図の通りです。

三つ目は、動力を一直線に送ることです。
レッドストーンパウダーを隣り合わせにした時、パウダーが結合してしまい、うまく回路が機能しないなどということがあります。
そういうときにリピーターを置いてやると、動力が一直線にしか送られませんので、パウダーは結合しないでうまく機能することになります。

特に最後の二つはよく使ったりしますので、覚えたほうがいいかと思います。

次に少し使える技を紹介したいと思います。
先ほどリピーターの性質の時に例に挙げたパウダーが結合して困ったときの対処法です。
リピーターは遅延が発生してしまうので、遅延させたくないかたにお勧めです。（ただし回路が肥大化する可能性あり。）
このような回路があるとします。

この時、どっちのレバーをONにしても両方の扉が同時に開いてしまいます。
この回路で片方のレバーで片方のドアを開きたいと思っています。
この時どうすればいいでしょうか。

簡単に言ってしまえば、この回路を上と下で切ります。
どういうことかといいますと、レッドストーンは階段状になってるパウダーの上にブロックを置くとその回路は切断されていると判定されるという性質を使ったものです。
つまりこの下のパウダーの上にブロックを置けば、この二つの回路は切断されたということになります。

これを使えば結合した時に一段だけ下げれば回路の結合を防ぐことができます。
ただ、少し回路がでかくなってしまうのであまりお勧めはしません。

それでは、今日はこの辺で終わりたいと思います。
論理回路もやりたいと思っていましたが、長くなってしまったので次回にしようと思います。
少しでもレッドストーンについて理解してもらえたらとてもうれしいです。