我在Minecraft的红石电路中尝试制作了一个加法器
你好
嗨，你好。
这篇文章是2022年SLP KBIT圣诞日历的第19天的文章。这次根据标题，我们使用Minecraft中实施的红石电路制作了一台计算机（4位加法器）。虽然与编程无关，但偶尔阅读一下也是不错的选择，希望您可以把它当作一个有趣的段子（顺便说一句，正在学习逻辑电路的一年级学生们绝对不能错过！快来看吧！）
二进制的加法（半加器）
（限于页面篇幅）不详细解释，请简要说明
0 + 0 = 00
0 + 1 = 01
1 + 0 = 01
1 + 1 = 10
这是对二进制数进行加法运算（无进位）。在这里，让我们关注个位数。
入力値A 入力値B 1の位
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
顺便提一下，这种表被称为真值表。
来看看这个表，你会想到什么呢？
是的，是“异或运算”对吧。
也就是说，“个位数可以用输入值的异或运算来表示”。
接下来，我们来关注一下十位数字。
入力値A 入力値B 2の位
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
さあ、この表を見て、何を思い浮かぶでしょうか。
そう、「AND演算」ですね。
つまり
「2の位は入力値のAND演算で表現できる」
ということです。
对于二进制的加法（全加器）进行重述
通过组合上述的XOR电路和AND电路，可以实际上构建一个计算机（半加器），但半加器无法进行进位操作。
所以现在让我们考虑一下能够进行高位相加的“全加器”。
0 + 0 + 0 = 00
0 + 0 + 1 = 01
0 + 1 + 0 = 01
0 + 1 + 1 = 10
1 + 0 + 0 = 01
1 + 0 + 1 = 10
1 + 1 + 0 = 10
1 + 1 + 1 = 11
我花了很长时间写了这个，但简单来说，输入的结果是
00
01
10
11
我会选择其中的四个。
入力値の1の個数が
合計0個 => 00
合計1個 => 01
合計2個 => 10
合計3個 => 11
在中文中，这句话可以被翻译为”也可以这样理解。要实现这个全加器，如果考虑到列竖式相加的方式，会更加轻松。”
首先，每个输入值的变量
入力値
X + Y + C = ???
とし、先に
X + Y
演算を行います。
これは先ほどの半加算器で演算できますね。
接下来，将对X + Y的值与C进行加法运算。
这也最终是通过使用半加器来实现。
つまり、全加算器は半加算器を2つ用いることで作成可能であるのです。
此外，X与Y的可能取值是
00
01
10
这是三个选项。
在这种情况下，我们将X+Y的个位数和C的值作为下一个半加器的输入。
同样地进行加法计算。
00
01
10
以下是这三个结果。
由于 C 的输入值是0或1，所以X + Y 的输出数量为3个（00、01、10）。因此，最终结果的数量是2 × 3 = 6个。以下是这些结果的总结。
「」の中だけを演算する。その演算結果は「」の中に表現する
(X+Y) + C = 左辺の「」の演算結果を右辺の「」の中に表現
左辺の X+Y の1の位は「」で囲んでいる。
（1の位のみを演算するから）
0「0」+「0」= 0「00」 -> 全体的に00になればうれしい
0「0」+「1」= 0「01」 -> 全体的に01になればうれしい
0「1」+「0」= 0「01」 -> 全体的に01になればうれしい
0「1」+「1」= 0「10」 -> 全体的に10になればうれしい
1「0」+「0」= 1「00」 -> 全体的に10になればうれしい
1「0」+「1」= 1「10」 -> 全体的に11になればうれしい
在右侧的值下，将单位上的2和括号中的2进行比较，并输出最终的值。
这与我们进行竖式计算时进位的思维方式非常相似。
将上述运算结果转化为真值表后可以看到
X+Yの2の位 (X+Y)+Cの2の位 最終的な2の位
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
来，看着这个表，你会想到什么呢？
对，是”OR运算”对吧。
也就是说，
“最终的个位数可以通过每个个位数的OR运算来表示”
这就是意思。
增加更多的项目（全加器的组合）。
Minecraft游戏中的电路运作
通过组合OR回路和NOT回路实现。
↓ 0 + 0 = 00
↓ 0 + 1 = 01
↓ 1 + 0 = 01
↓ 1 + 1 = 10
↓ 0 + 0 + 0 = 00 （XOR回路が違うのは触れないでっ）
↓ 0 + 0 + 1 = 01
↓ 0 + 1 + 0 = 01
↓ 1 + 1 + 1 = 11
以下是耗费了像个傻子一样的时间制作的4位加法器！！！！！！
5 + 9 = 14
つまり
0101 + 1001 = 01110
8 + 2 = 10
つまり
0100 + 0010 = 00110
做到了啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊！！！！！
我累了。
编码器和解码器
想法
其实呢，我本来还想做减法和乘除法，不仅仅只有加法。但是，这个太难了。我感觉自己快要疯了。我也想制作一个有显示屏的，更像是电脑的东西，但是我没有那种坚不可摧的心。
如果在输入框中也安装了灯泡，就能清楚地看到输入了哪个数字呢。
顺便说一下，YouTube上也有人使用RD电路来实现伪量子计算机，真是太厉害了呢。
总结
如果你没有强大的心灵，我不建议在Minecraft中建造计算机。
除非你拥有坚强的心智，否则你的心灵会崩溃。
请一定要过健康的游戏生活。
大家会如何度过年末呢？我非常期待在Abema上于12月30日播出的《轻松露营△》第二季一次性连续放送。这部作品每年都会一次性播放，我每年都会观看。大家也来看吧。顺便提一下，《轻松露营△》第一季的放送已经结束了。
祝你新年快乐!
附言：这篇文章在25日的时候勉强赶不上，真是可惜啊啊啊啊啊！
