こんにちは、ふじみやです。
以前、論理回路について記事を書きましたが、今回はマインクラフトで論理回路を表現していきす。
使用する回路の名前がよく分からないという方は以下の記事をご参考にしていただければと思います。
動作環境・使用ソフトウェア
今回の記事作成にあたっては、logisim-evolution という論理回路シミュレータを利用し、マイクラでの動作は Java版（1.19.3）で確認しています。
論理シミュレータの見方
入力装置が 1（黄緑色）となっているものは信号を出しているもの、0（緑色）は信号を出していないものを表します。また、出力装置が 1 の場合には信号を受けている状態を表しています。
マイクラで使用できる入出力装置とゲート
実際の論理回路ではORゲート・ANDゲート・NANDゲート等の様々なゲートがありますが、マイクラではこれらのゲートは存在しません。
単に、入力装置と出力装置、それと信号を反転するNOTゲートが存在するだけです。
入力装置の例
レッドストーンブロック、レバー、ボタン、感圧板、日照センサー 等
出力装置の例
レッドストーンランプ、音符ブロック、ピストン、ドア、TNT 等
NOTゲート
レッドストーントーチ
OR回路
OR回路は非常に簡単で、入力装置を並べてレッドストーンを出力装置までつなぐだけです。
２つの入力装置の入力パターンにより論理回路をシミュレーションした図を添付しますので、回路図の参考にしていただければと（ほかの回路でも同様です。）。
シミュレータでは出力装置に入力装置を２つ直接つなげるとエラーが出てしまいますのでORゲートを追加していますが、マイクラだとこのゲートがなくとも同様のことができるということですね。
AND回路
次にAND回路を表現してみました。これは２つの入力装置がともにONでないと出力装置が信号を受けられないというものです。
各入力装置のすぐ後にレッドストーントーチを置いて信号を反転させたうえでレッドストーンをつなぎ、再度レッドストーントーチを置いた後に出力装置につなぐかたちになります。
NOR回路
NOR回路は、２つの入力装置がともにOFFのときにのみ、出力装置が信号を受けるというものです。
AND回路から最初のレッドストーントーチを取り除き、２つの入力装置からの信号をつなげた後に信号を反転させれば実現できます。
NAND回路
NAND回路は、AND回路とは逆に２つの入力装置がともにONの場合には出力装置は信号を受けられません。
この場合の回路は、AND回路から最後のレッドストーントーチを取り除くだけです。
XOR回路
この回路は、２つの入力装置のうちいずれかがONの場合のみ出力装置は信号を受けるというものです。イメージをしにくい方は、家の階段のスイッチを思い浮かべてみてください。
この回路をマイクラで表現しようとすると非常に複雑になりますので、まずは論理シミュレータをご覧ください。
作り方としては次の通りです。
- 入力装置の直後にNOTゲート（レッドストーントーチ）を置く
- NOTゲートから２つの線を出し、１つは他方のNOTゲートからの線とつなげる。
- つなげた線はさらにNOTゲートで信号を反転させる
- 反転した信号と、最初のNOTゲートからの線をつなげる
- さらにつなげた線にNOTゲートをつける
- 最後にNOTゲートから線を合流させ、出力装置につなぐ
マイクラでは以下のような回路になります。
まとめ
論理回路（レッドストーン回路）はみるだけでは理解が難しいですが、ご自身でシミュレーションをしてみたり実際に回路を組み立てたりすると理解が一気に深まります。
特にマイクラでXOR回路を使いこなした門やレッドストーンランプなどを作ると「レッドストーン回路に強い」という雰囲気が出せるかと思いますので、皆さんもぜひ試してみてください。
それではまた。
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