星界邊境 鎖存器和觸發(fā)器實例進階教程

（圖注：1=閉合，即開狀態(tài)，0=打開，即關狀態(tài);為防止混淆，以下翻譯全部稱1為開，0為關——譯者注）

對于那些想要了解技術原理的人，這是D鎖存器在邏輯電路中的實現(xiàn)。C代表控制（Control），也就是Enable。

還有兩個輸出端，考慮到Starbound只有正輸出端Q，你并不需要去理解這張圖之后再去使用鎖存器。

（譯者注：【Q】和【Q非】輸出是互補關系，一個是1，另一個一定是0，所以只需要一個輸出端就行）

我知道你一定在想：“這真是極好的！但是我到底該怎么去用這玩意?”

好問題！鎖存器有很多的用處，這里就有幾個基礎的例子。

鎖定陷阱 Locking Trap

鎖存器最簡單也是最常用的用途就是“鎖住”某樣東西，我用一個陷阱來當例子。

如果我走上一個壓力板，Enable端和D端同時被激活，同時陷阱也被激活。當我從壓力板上下來的時候，陷阱還是會繼續(xù)保持激活狀態(tài)——這是因為Enable端和D端同時被關掉了，輸出端被固定在激活狀態(tài)。（這就是鎖住了，譯者注）

重置（reset）按鈕用于關閉陷阱。按鈕被連接到Enable端，可以使輸出端的狀態(tài)變?yōu)殛P。

如果你用一個按鈕去代替壓力板，這就是一個偷懶的辦法來制造一個開關裝置，而不使用控制臺。之后我們會看到，如何來制造一個一鍵切換開關。

振蕩器(2-clock[2周期])

這個電路使用一個非門反饋回路和一個開關(一個Impervium控制臺)來創(chuàng)建一個振蕩器。（注意不是壓力板，這是個控制臺console，如果你還不能造這個東西，完全可以其他控制臺代替，比如猴子的電腦，而眾所周知，在SB中console其實就是一個開關，譯者注）

當開關打開的時候，輸入端將會在開與關之間快速閃爍。當開關關閉的時候，輸出端狀態(tài)就固定住了。你可以用這個來讓燈閃爍，制造一個偽隨機擲硬幣的裝置，等等…

你可以把奇數(shù)個非門串聯(lián)在一起，創(chuàng)建一個反饋延遲，來減緩震蕩頻率。

如果你想更多了解時鐘信號，可以看后面關于時鐘說明。

D觸發(fā)器 D-Flip-flop

鎖存器屬于電平敏感，意思就是只要當Enable端為打開狀態(tài)的時候，輸出就可以被改變。

而觸發(fā)器則是邊沿敏感，意思就是當時鐘信號改變的時候，輸出狀態(tài)改變（在時鐘輸入的上升沿和下降沿，取決于類型）。這對于制作狀態(tài)機、計數(shù)器和寄存器非常有用。

（譯者注：為了讓大家不被大片的專有名詞給嚇著了，我來解釋一下：數(shù)字電路中把低電平定義為0，高電平定義為1，從0到1的過程被稱為上升沿，反之被稱為下降沿。具體來說，一個按鈕從未激活到激活的過程，就叫上升沿，反之叫下降沿。

如下所示的觸發(fā)器就是一個下降沿觸發(fā)的D觸發(fā)器。當Clock端（時鐘信號）從開變?yōu)殛P的時候，輸出狀態(tài)將會改變。這大概是最簡單的觸發(fā)器了，只需要兩個鎖存器和一個非門。注意clock端連接著兩個點。

下一個例子里面我們將會用到這個觸發(fā)器。

（譯者補充：作者在這個例子用的是開關，效果是，當且僅當clock端的開關由開狀態(tài)變?yōu)殛P狀態(tài)時，輸出端狀態(tài)才會改變，并且只會變成和D端相同的狀態(tài)。

這里有個衍生：如果你把開關換成2個壓力板，會發(fā)現(xiàn)結果變得直觀而且很有意思！當從右往左走經(jīng)過2個壓力板的時候，輸出保持為開，然后再從從左往右返回的時候，輸出變?yōu)殛P。一個實用的應用就是，進門自動開門/燈，出門自動關門/燈。如果要改變順序的話，只要簡單把兩個壓力板的連接反一下就行。

用按鈕操縱的開關 Pushbutton Toggle

雖然Impervium控制臺（Impervium consoles）好棒好棒的，不過有時候你會因為某些原因而想要用按鈕來開關某樣東西，但是按鈕發(fā)射的是一個脈沖信號，那我們怎么用按鈕來制作一個開關裝置呢?

有一個辦法就是使用我們剛才介紹過的觸發(fā)器，不同的是還要加入一個我們之前在振蕩器中用過的非門。

這樣就創(chuàng)建了一個狀態(tài)機，其輸出狀態(tài)與它之前的狀態(tài)相反：

Q[n] = NOT( Q[n-1] )

按鈕就是這個狀態(tài)機的時鐘信號，每按一下按鈕就會引入一個脈沖信號，用來更新狀態(tài)。

如果我們使用一個鎖存器，在有按鈕脈沖的時候，輸出狀態(tài)會改變好幾次。由于觸發(fā)器是邊沿敏感，只有在每次脈沖的時候才會更新，所以我們需要的是一個觸發(fā)器，而不是一個鎖存器。

交易室 Trading Room

Eht和我用按鈕開關做了一個交易室。Starbound目前還沒有用于交易機制，所以我想，制作一個不依賴于信譽系統(tǒng)的交易方式會很有意思。下面是它的工作原理：

1. 兩個玩家從各自的一邊進入房間，然后關上他們身后的門。門只能從內(nèi)側來控制。

2. 左邊的玩家在上面，而右邊的玩家在下面，兩個人都各自在兩扇門之間扔下一個物品。當另一個玩家也已經(jīng)扔下他的物品的時候，你需要站到壓力板上，表示你已經(jīng)做好準備來完成交易了。

3. 兩個玩家都需要站在各自的壓力板上，以便讓站在上方的玩家按一下那個按鈕，這會切換所有門的狀態(tài)（使用了2個切換狀態(tài)機）。這樣就可以防止你接觸到你所扔下的物品，同時讓你可以去撿起對方玩家扔下的物品。兩個玩家交換了位置，從另一個玩家的那扇門出去。

關于振蕩器（亦稱時鐘）的說明

你可以用不同于之前的鎖存器時鐘的方法來創(chuàng)建時鐘。

一個相當緩慢的時鐘就是定時器元件（游戲自帶的Timer，譯者注），它大約每秒閃爍一次。你可以在輸入端輸入1來凍結它的狀態(tài)。

最快的振蕩器就是把非門首尾相連。我們可以叫它1-clock[單周期]（從Minecraft術語那偷來的），因為每次閃爍之間只有一個非門的延遲。

把奇數(shù)個非門串聯(lián)在一起，就可以創(chuàng)建3-clock[3周期]、5-clock[5周期]，以此類推，很明顯這些會慢3倍和5倍。使用偶數(shù)個則會創(chuàng)建一個穩(wěn)定的回路，這是沒用的。

Kudos to MeMyselfAnDie for how to control odd-numbered clocks. It hadn't occurred to me in the first version of this note.（恕我無能，這句實在不知道什么意思……MeMyselfAnDie似乎是官方論壇上的某個人）

如果你想要偶數(shù)周期的時鐘，利用與門添加一個使能電路：

如果你想要一個非常非常緩慢而且可控的時鐘，最好的辦法就是用觸發(fā)器。把前面的“按鈕開關”里的按鈕換成計時器（timer），然后把輸出端連接到另一個按鈕開關的clock端，將可以慢兩倍，繼續(xù)連接直到最后變得足夠慢。做出來的這個裝置叫做二進制計數(shù)器，我已經(jīng)在這個帖子里貼出了一個4位二進制計數(shù)器。

這個方法遠比慢時鐘更高效，因為隨著門數(shù)量的增加，緩慢程度會呈幾何增長，而不是鏈式的線性變化。

點擊進入3DMGAME《星界邊境》游戲論壇專區(qū)