在 Minecraft 中,造出一臺計算機有多難?

在 Minecraft 中,造出一臺計算機有多難?

《我的世界》(Minecraft)是一款風靡全世界的沙盒遊戲,該遊戲以玩家在三維空間中 自由地創造和破壞不同種類的方塊為主題。玩家在遊戲中像堆積木一樣對元素進行組合與拼湊,可以輕而易舉地製作出小木屋、城堡甚至城市。

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除了普通方塊以外,遊戲中還包含一種能夠傳遞能量的物質,加上對能量的控制,玩家就能完成邏輯運算與遠程控制。這種物質叫作紅石,對應搭建的裝置叫作紅石電路。

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最開始接觸紅石電路時,我也只能完成一些簡單裝置,比如紅石大炮、自動門之類。那時對於功能相當強大的紅石方塊並沒有多少認知,就好像我們剛開始學習電子電路知識, 只知道電燈通電能亮。

之後,隨著我對紅石方塊的研究,從基本的紅石火把,到紅石比較器和紅石中繼器,我瞭解得越來越多,我突然意識到這些紅石方塊和電子電路中的半導體器件非常相像,這才進一步有了這本書的構思。

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本書的內容基本按照半導體器件的發展遞進。當然,最開始講述的不是二極管,而是與、或、非這樣的邏輯門,然後通過基本的邏輯門實現鎖存器,再進一步開始製作二分頻電路、計數器、譯碼器、存儲器等,製作內容一直延續到第15章。

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之所以本書採取這樣一個邏輯結構,其實也是因為我原來很想用基本的分立器件(二極管、三極管)搭建一個小型計算機(4位的),不過因為這項工程浩大,所以遲遲沒有動工。

到目前為止,我所做的工作僅僅是用二極管搭建了一個ROM。不過這件事一直放在我心裡,當我瞭解了紅石方塊之後,就想到,其實我可以在《Minecraft》中搭建一個小型計算機來驗證自己的想法,而且還不存在佔用物理空間的問題,就算搭錯了,改起來也很方便。

本書並不是單純地教大家如何玩《Minecraft》中的紅石電路,同時也講解了一些數字電路計算機系統的原理。在編寫本書的過程中,我重新把大學的《計算機原理》這本書翻了好幾遍。

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本書面向的是希望在《Minecraft》中創建較為複雜裝置的玩家,或是希望通過一種簡單的方式來了解計算機原理的讀者。在閱讀完本書後,大家可以嘗試著製作紅石電梯、紅石飛行器、紅石自動農場等裝置,我相信有了邏輯電路方面的知識後,大家會更好地理解這些裝置的工作原理。

為了更適合讀者閱讀,本書採用了全綵色印刷,這樣書中的圖片看起來會 更加直觀明瞭。最後還是要感謝現在正捧著這本書的您,感謝您肯花費時間和精力閱讀本書。由於作者水平有限,書中難免存在疏漏與錯誤,誠懇地希望您能批評指正,您的意見和 建議將是我的寶貴財富!

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