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保证你一看就会,一做就废了数字电路

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uiuiLv.8
先顺从于世界,后改变世界。 武术家勋章月饼勋章
分类:泰拉技术协会

大约7个月前,我和我曾经的朋友sunny 一起在食堂讨论。我突发奇想:要不假期做一个数字闹钟?他也很高兴,但他告诉我需要什么mos管、放大电路、逻辑门等,我笑容就逐渐暗淡。这无疑对我来说真的太难了,还有那本电工自学手册,每一个字都看懂,但每一句话都不懂。之后他鼓励我:如果你定个目标去研究一个东西,你会学到很多东西的。由此我决定从泰拉瑞亚开始:

上次我研究了他的电路,结果画出了那幅图(搜索全站第一电路画),不禁自我嘲笑——这个人才呀!在Hacker 的鼓励下,我决定动手做起来。我也在bilibili 上学习us _danger 的教程。在前人的帮助下,我做出了电子钟:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
保证你一看就会,一做就废了数字电路
好吧,先从基础讲起:

保证你一看就会,一做就废了数字电路
泰拉瑞亚中有七种逻辑,今天我们主要用的是故障逻辑门和与门。逻辑门要放在逻辑门上,故障逻辑门要放在逻辑门灯上,如上图。我们可以用故障逻辑门来做一次性电路。
保证你一看就会,一做就废了数字电路
如图分析电路只需要按电线的走向分析即可。第一,从开关开始,发出信号给第一个故障逻辑门。因为第一个故障逻辑灯是亮的且只有一个,所以激活下面逻辑门的概率是百分之百。第二,下方的逻辑门沿着红线发出信号,关掉上方的逻辑灯且激活下一个故障逻辑门。顺着上面的逻辑,火把将被关掉。如下:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
注意!由于第一个逻辑门的逻辑灯被关闭。所以无论你怎么按开关,逻辑门不可能被激活。这就是著名的一次性电路。所以得出特征:故障逻辑门被激活后,自己关掉上方所有的逻辑灯。

有了以上基础,我们就可以做出第次电路。先看效果图:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
千万不要被电线所迷惑,慢慢来,慢慢分析。还是刚才的步骤,第一,由开关沿着红线发出信号。由于第一个逻辑门的逻辑灯是亮的,而第二第三逻辑门的逻辑灯是灭的。所以第一个逻辑门会沿着绿线发出信号,关掉下方的火把,并关闭上方的逻辑灯,并打开下个逻辑门的逻辑灯。效果如下:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
第二,同样的道理,按下开关,沿红线发出信号。由于第二个逻辑门的逻辑灯是亮的,而第一第三逻辑门的逻辑灯是灭的。所以第二个逻辑门可以发出信号,关闭下方的火把,并关闭上方的逻辑灯,且打开下一个逻辑门的逻辑灯。效果如图:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
第三,同上理,沿着红线发出信号。第三个逻辑门被激活沿着黄线,关闭下方的火把,并关闭上方的逻辑门灯,并打开第一个逻辑门的逻辑灯。如图:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
这就是著名的第次电路。也可以说是万能的电路(取决于个人)。得出特征:逻辑门激活后关闭上方的逻辑灯,且激活下一个逻辑门灯,最后一个逻辑门需要重新打开第一个逻辑门的逻辑灯,使得电路可重复。

当然,这还仅仅不够。如果某天有个熊孩子来乱玩你的电路呢?如果他乱调试你的电路,而你想把它复原呢。那么就需要复位电路了。

复位电路:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
不要因复杂而轻易放弃,和上叙一样,分部分看。下方红线区就是递次电路。这里第三个逻辑门的黄线要绕过上方的逻辑门,不然很有可能线不够或者弄得自己逻辑混乱。首先,从下面开始,逻辑和递次电路一样,逻辑门关闭上方的逻辑灯,且打开下一个逻辑灯。但我们发现逻辑门的绿线还连着上方的逻辑门和逻辑灯,于是顺便把上方的逻辑灯也打开了。注意!逻辑门只发出信号,而逻辑灯只能接受信号,所以不要认为这时上方的逻辑门也会发出信号。

按照上面的分析思路,我们可以发现:下方逻辑门每发出一次信号,上方逻辑灯的亮灭与下方发出信号的逻辑门的逻辑灯是相反的。也正是因为这个,所以我们按动上方按钮的时候,上方的复位逻辑门沿着线发出信号使下方的逻辑灯点亮,且沿着线向下发出信号(如果不发出信号,在数字显示时数学就会卡死)。我把这理解为存储。搭建时要注意:上方复位逻辑门的灯必须一开始都是灭的,并且在搭的时候思路要清晰。如果你有一盏灯是亮的,或者连错、少连都会让你的电路出bug。如果要修则需要强制手段,甚至重搭。所以复位系统的特征:上方逻辑门发出信号,关掉自己的逻辑门灯 ,且发出信号作用于下方的逻辑门灯,且向下发出一次信号。

下面是进阶部分的:

好啦,有了以上基础我们就开始数字电路的搭建吧。搭建数字电路有两种方法。我先说我的第一种:缺什么补什么法(野蛮法):保证你一看就会,一做就废了数字电路
保证你一看就会,一做就废了数字电路
(图有些难看,将就一下)我想:还需要一些生动符号来表达。先编号:

——1号位—🌝🌝🌝

————  🌝              🌝

——2号位🌝              🌝3号位

————  🌝              🌝

——4号位—🌝🌝🌝

————  🌝              🌝

——5号位🌝              🌝 6号位

————  🌝              🌝

——7号位—🌝🌝🌝

第一步:0—>1

—🌝🌝🌝    ———>—  🌚🌚🌚

🌝               🌝———>🌚               🌝

🌝               🌝———>🌚               🌝

🌝               🌝———>🌚               🌝

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如上图我们只需用红线连1、2、5、7号位上的虚化装置即可实现。

第二步:1—>2

—🌚🌚🌚    ———>    🌝🌝🌝

🌚             🌝———>🌚             🌝

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🌚             🌝———>🌚             🌝

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—🌚🌚🌚    ———>     🌝🌝🌝

如上图我们只需用蓝线连1、4、5、6、7号位上的虚化装置即可。同理便可以实现数学的转化。注意,草图中的反表示应连到相应号位上的逻辑门灯上。因为我们发现第四次连接的1、2、7号位正是第一次连接所需的号位,而第6次所连的第5号位也是第一次连接所需的号位。所以为了节约线和压缩电路,我们可以把第一个逻辑门的红线连到第4、6个逻辑门灯上。如果不利用这一技巧,那你会在第8次无技可施。另外第4次和第6次的红线会交叉,需要分线器。如下:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
保证你一看就会,一做就废了数字电路
(我研究了半个多小时的成果)

如上图所见,这个电路的复位系统真的不好搭。也许该请教一下Hacker 。

那肯定有人要问了:既然它有七个位,为什么不能分别控制七个位呢,这样可能更节省一点?的确,这个是第二种方法:七线理论。保证你一看就会,一做就废了数字电路
如果说上面那个称之为野蛮人的方法,那么七线法就更加简便易理解了。如上,把数学分成七部分,每一部分用一种颜色控制。把第一、第二、第三号位用红蓝绿控制,当做上部分。把第四、第五、第六、第七号用红绿蓝黄控制,当做下部分。

如下搭起控制部分:保证你一看就会,一做就废了数字电路
上一排的逻辑门,通过黄线控制下一排逻辑门。其中上路控制上部分用红绿蓝三种颜色的线连接,下路控制下部分用红绿蓝黄四种颜色的线连接,这时线只是放在逻辑门的下方,还不忙与逻辑门相连。

我们要实现由0—>1的转化:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
只需要在第一个上部逻辑门上连接红蓝线,在第一个下部逻辑门上连接蓝绿线即可。

实现1—>2的转化:保证你一看就会,一做就废了数字电路
只需要在第二个上部逻辑门连接红线,第二个下部逻辑门连接红蓝绿黄线即可。以此类推,可以实现所有数字的转化。效果应如下:
保证你一看就会,一做就废了数字电路由此我们介绍两种数字显示的方法,但离数字闹钟还有一段距离,让我们继续慢慢的分析。

数字闹钟有四位,第一位三进制,第二位十进制,第三位六进制,第四位十进制。并且在显示到24的时候,电路要复位,不然你会看到第25小时。先从第四位开始:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
第一排为复位电路,第二排为第次电路,第三第四排为控制电路。按照上述的分析方法可以明白电路的运行。注意第二排最后一个逻辑门,他有一根蓝线,一直连到左边。这根蓝线就是下一个第次电路的信号源,相当于它上方的蓝线。之后就是第三位:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
左下角的数字先不管,那是下一位的。我们所管的是右下角的数字。第二排的蓝线从右边传来,就是启动整个电路的信号源。实际上电路部分没什么太大变化,只是第六次变化是从五变到0。之后就是第二位:
保证你一看就会,一做就废了数字电路
还记得吗?每逢二十四就要复位,所以这里我换了一下位置,把控制由0—>1的逻辑门放到了第八位。这样控制3—>4的逻辑门就到了第一个。这样做也是为了方便,因为你需要在四发出一个信号。而是如果4在中间,线很难连。我决定用4控制长予陷阱,激活下面的踏板,踏板发出一次信号,以进行复位。之后就是一号位:

保证你一看就会,一做就废了数字电路
和之前一样,当数字显示为一的时候,就要通过红线把左边的逻辑门的灯打开。如果你选择数字显示为2的时候打开,那就是无用功。因为要想触发就等到34,然而没有这个数字。就此数字电路就此完成!
保证你一看就会,一做就废了数字电路
保证你一看就会,一做就废了数字电路
另外讨论一下,如果在第二位由4发出信号,作用于最左边的复位电路,那就会爆门。我也不知道为什么。希望大佬指出或指教。

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