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[红石研究] 【弄个大新闻】四位十进制强模加减乘计算器

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pacerrecap 当前离线
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发表于 2014-6-6 01:39:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 pacerrecap 于 2014-7-8 11:38 编辑

自从发现强模运算的可行性以来,一直在论坛潜水,就是在做这个计算器。
从3月开始构思到现在,断断续续花了好几个月的时间,才搞出了合适的算法以及布线,具体建筑时间大约为两星期。
存档下载和光影截图均在共享版帖子
http://www.mcbbs.net/thread-280807-1-1.html
本帖只做原理技术说明之用。
计算器实现的是四位数与四位数的加减乘运算,由于强模特有的性质,主计算都在一个平面内进行。其实除法也是可以做出的,但是单平面布线难度实在是太大,布出来也至少会把体积翻倍,因此我决定先放弃除法。
先上一张图
2014-06-05_19.14.06.jpg


下面上一张原理图,可能和实际的有所出入。
QQ截图20140606004338.png


电路部分
2014-06-05_19.14.19.jpg

2014-06-05_19.14.31.jpg


分部略讲一下
2014-06-05_19.15.29.jpg

输入部分
将八个四位BCD转成八个弱模信号,输出给各个部分。
2014-06-05_19.15.02.jpg

乘法部分
第一个乘法部分接收信号,将其转化为一个强模信号x,输送给第二个乘法部分。
控制端为乘时,将x输入第二个乘法部分,这样得到x*y,另一条线输出0。
控制端为加减时,将1输入第二个乘法部分,得到y,x则由另一条线输出。
2014-06-05_19.15.15.jpg

加减模块
整个计算器的核心所在,用活塞控制进行强模的加减法,判断正负。与此同时还要兼顾布线,这部分花了将近一个星期的时间。
2014-06-05_19.15.21.jpg

除法器(正中间低处)
把强度为八位数的强模信号转换成八位弱模信号,输送显示屏。
2014-06-05_19.15.36.jpg

显示部分
接收八位弱模以及负号,通过模数转换后,在显示屏上展示出来。
以及
2014-06-05_19.15.48.jpg

供能部分(图中的基岩结构)
持续输出强度为2^31-1 = 2147483647的强模信号,为整个计算器供能。信号本身由NBT产生,储存在比较器环里。

使用教程
2014-06-05_19.16.19.jpg

首先打开这个拉杆,等待下面的红石灯亮起,说明整个计算器的供电已经到位,可以正常使用。
2014-06-05_19.16.15.jpg

这两个拉杆控制运算符号。
上面的:拉下去为乘法,不拉为加减法。
下面的:拉下去为减法,不拉为加法。使用乘法时该拉杆无效。

2014-06-05_19.16.09.jpg

形如此类的8个2x2拉杆控制输入。上面一行分别是被减数的千百十个位,下面是减数的。
每个2x2都能产生0-9的信号。使用bcd输入。亦即:
右上拉杆:+1
左上拉杆:+2
左下拉杆:+4
右下拉杆:+8

此计算器采用强模电技术,为组合逻辑,在缩小体积的同时有效减小了延时,体积约为传统数电计算器的1/8左右,延时减少50%以上。计算器的成功,说明模电即使较数电难以操控和传导,但在某些方面,仍有优于数电的独特性质。强模器件的发现和改良将会使mc红石电路有大的改变。
除强模的最初理念来自wiki以外,其余部分皆是独创且首创,皆是本人研究之成果。
证明手稿:
1401970980322.jpg

除原理和手稿之外,所有图片均已打上mcbbs水印以防被无量网站抄袭,转载请站内信联系本人

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cyqsimon 当前离线
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发表于 2014-6-6 01:53:56 | 显示全部楼层
刚对CPU原理有个一知半解的路过

看到模电又彻底晕了
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geludan 当前离线
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发表于 2014-6-6 01:57:29 | 显示全部楼层
我是来顶贴加分支持的
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xukarhei 当前离线
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发表于 2014-6-6 03:03:10 | 显示全部楼层
你数学和电学要有多厉害啊。。看的头都晕了
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miaoxuan 当前离线
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发表于 2014-6-6 06:26:50 | 显示全部楼层
完全看不懂,,信息量太大了
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龙猫精神 当前离线
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发表于 2014-6-6 07:16:53 | 显示全部楼层
好深奥啊...
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天上琳琅 当前离线
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发表于 2014-6-6 07:54:49 | 显示全部楼层
每个字我都认识。。但是组合起来就完全看不懂了。。。。。
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pacerrecap 当前离线
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 楼主| 发表于 2014-6-6 08:38:08 | 显示全部楼层
xukarhei 发表于 2014-6-6 03:03
你数学和电学要有多厉害啊。。看的头都晕了

其实是我解释不清。。
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卅个屮 当前离线
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很流弊!怎么没人回帖呢?
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小兔子。。。 当前离线
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下次把玻璃去了吧,原版玻璃,哔~~~~

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hukk 当前离线
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发表于 2014-6-6 09:35:27 | 显示全部楼层
pacerrecap 发表于 2014-6-6 08:38
其实是我解释不清。。

来个模块爆炸图呗
这样太难理解了~
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shellljx 当前离线
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发表于 2014-6-6 09:58:41 | 显示全部楼层
厉害,大神
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fanjiaxi123 当前离线
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LZ的创意好!

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魂梦归他处 当前离线
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发表于 2014-6-6 12:04:15 | 显示全部楼层
又见大神......
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1263017922 当前离线
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发表于 2014-6-6 12:14:52 来自手机 | 显示全部楼层
miaoxuan 发表于 2014-6-6 06:26
完全看不懂,,信息量太大了

看着我感觉到头大
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