时钟电路
Connie
发表时间: 2025-12-15 20:43:40
最后更新: 2025-12-30 16:10:13(3天前)
时钟电路是我的世界游戏中的一种红石电路,用于产生时钟信号(即一类不断重复的脉冲),本文详细介绍了时钟电路的种类及环路原理。
介绍
- 时钟信号发生器(Clock Generators)是能够持续输出开关状态的装置。
工作指标
在Minecraft中,通常由以下几种方式描述某个时钟电路的工作指标:
时钟周期,也称为工作周期,简化为周期,指的是时钟电路完成一次工作循环所需的时间长度。
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根据特定的应用需求,用户可以选择最合适的时序分析单位。
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红石刻(rt)适用于一般场景,例如“12rt时钟”,而游戏刻(gt)则用于更高精度的时序分析,常见于Java版,例如“8gt时钟”。
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赫兹(Hz)常被用来描述需要混合使用rt和gt的场合,比如数字电路中的“1Hz时钟”。
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对于超长周期的时钟电路(通常超过10秒),也可以使用一般时间单位,如秒(s)、分钟(min)或小时(h)。
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在涉及频率的描述时,如果单位是赫兹,可以用“输出频率”或“频率”来表示。
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由于红石刻(rt)和游戏刻(gt)的缩写均为刻(t),在某些情况下可能会产生混淆,因此推荐使用赫兹或其他通用时间单位来避免误解。
脉冲长度是一个重要参数,在电路设计中,通常以rt或gt为单位表示。
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若没有特别指定脉冲长度,默认值将是工作周期的一半。
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例如,“2rt时钟”意味着其周期长度为2rt,每次脉冲输出的长度为1rt。
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此外,标记为“2.5Hz时钟”的电路,其周期长度是4rt,脉冲输出较长,达到2rt。
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另外,称为“频率5Hz的时钟”意味着该电路有2rt的周期长度,每次脉冲输出1rt。
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对于“周期16gt的时钟”,其指的是电路的整体周期为16gt,而每次输出的脉冲长度为8gt。
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最后,“周期5rt输出2rt的时钟”表示该电路周期为5rt,每次脉冲输出时间为2rt。
相位是用于定义时钟周期起始点的术语。
- 尽管在后续内容中此概念不常出现,但它在某些情况下仍然具备重要性。
- 确定一个周期的起始位置依赖于所使用的时钟类型,通常“0”相位或“1”相位被视作周期的开端。
- 在大多数情况下,相位不会对设计产生显著影响,因为只需关注信号的重复脉冲。
- 然而,对于某些复杂的时序电路,时序要求显得尤为严格,此时相位的重要性不容忽视。
工作频率相关
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在Minecraft中,若时钟周期设置较短,例如2rt时钟,其输出频率会显著提高,这种电路通常被称为高频时钟(rapid pulser)或者高频电路。
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一般情况下,该游戏中时钟频率的极限可达到5Hz,而在Java版中,使用活塞或利用游戏中的漏洞,玩家可以轻松构建出频率高达10Hz、20Hz甚至更高的超高频时钟电路,这意味着在1个游戏刻(gt)内可以进行多次输出。
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需要注意的是,当时钟频率达到5Hz及以上时,常规电路可能难以有效处理信号,这是由于红石比较器和红石火把在执行计划刻时的优先级特性,包括红石火把的熄灭特性,限制了它们对高频信号的处理能力。
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对于超过10Hz的“超高频时钟”,只有专门设计的电路才能够处理其输出的信号,这需要玩家具备一定的电路设计知识。
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另外,构建周期大于4秒的长周期时钟会比较复杂,原因在于添加中继器会使得时钟电路的体积极为庞大。
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在随后部分,我们将探讨一些特别的设计方案,以缓解在创建长周期时钟时所遇到的问题。
时钟类型
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在Minecraft中,时钟电路一般是通过红石元件或水流等构建一个循环的“环”来完成的,使得信号或其他某种载体(称为时序载体)能够在环内不断循环。
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大多数时钟电路因此也被称为“旋转环”时钟,而其中一类特殊的旋转环时钟,信号在环内每完成一次循环,就会发生一次反相,这种环称为“反相环”或“取反环”。
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反相环时钟所输出的脉冲长度通常是其周期数的一半。
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旋转环时钟的设计使其难以关闭,有些甚至无法关闭,具体取决于所使用的时序载体类型。
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为了停止时钟的运行,可以通过断开环路、锁定环路或截断输出等方式实现,断开环路是最有效的解决方案。
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然而,对于某些特殊的旋转环,断开环路可能导致时序载体的丢失,重启时需要重新输入。
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锁定环路是一种更为常见的做法,它不会导致时序载体的丢失,并且某些设计还能保留信号的相位,但并非所有设计都易于锁定。
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截断输出在成本上通常较低,但在长周期时钟的情况下,并不总是值得,因为这可能造成短暂的输出信号,需确保后续电路可以有效处理。
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需要注意的是,时钟电路自身仍在运作,意味着其会不断修改每毫秒的计数(MSPT)。
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反相环时钟可以关闭,因为环路中总存在一个关键的“非门”,这一设置使得能够强制将取反环的状态调整为0或1。
红石火把时钟
高频脉冲发生器
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在《我的世界》中,通过重复相同的电路结构可以确保时钟信号的持续输出,以避免红石火把过早熄灭。
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这种电路被称为高频脉冲发生器,其中包含不同设计的组件,例如图示中的X、Y和Z。
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然而,这种装置产生的信号可能并不是连续的。
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装置R则是高频脉冲发生器的一种变种,其中一个火把点亮时,会导致其他三个火把(包括自身)熄灭。
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自Java版1.5.1以来,两个火把(例如东西向的火把)会交替闪烁,而其他火把会始终处于熄灭状态。
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在基岩版中,这四个火把则会依次点亮。
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该电路的时钟信号可以在不同的电路位置进行输出。
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高频脉冲发生器R
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高频脉冲发生器R的俯视图
红石火把环路
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在Minecraft中,基础的红石火把脉冲发生器是最早期的时钟电路,它由奇数个反相器(非门)构成一个闭环系统。
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当今,这种设计已被中继器所广泛替代,然而,设计A展示了一个典型的5刻时钟,这也是利用此方法构建的最短周期时钟。
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通过增加成对的红石火把和/或中继器,可以延长时钟的周期。
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中继器可以直接插入环路中,或替换掉任意一对非门,以实现不同的时钟配置。
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另外,添加中继器还可以生成偶数刻的时钟信号,如一个10刻的时钟信号。
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总的时钟周期是由“非门数量”与“中继器的总延时”综合决定的。
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基于红石火把构建的5刻时钟还可以更加紧凑,正如设计B和C所示。
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然而,这种紧凑的设计减少了中继器的插入空间,使得1刻与3刻的时钟得以实现,尽管它们的稳定性较差,因为红石火把容易烧毁。
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与基础的时钟类似,这种紧凑的时钟也可以通过非门链或中继器实现周期延长。
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还可以在垂直方向上构建一个5刻时钟,例如在设计G中展示的样式。
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至于设计D,它采用了另一种方式来构建一个4刻时钟,这种时钟不会使红石火把过载,是最快的时钟之一。
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设计E可能在Java版1.7中被淘汰,通过利用南北方向传输畸变,可以构建一个更为紧凑的4刻时钟,如设计E所示,这一设计使用了5个红石火把,但如果堆叠的火把朝向南北方向,则会产生4刻的信号。
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中继器时钟
1. 可以通过将一个脉冲引入红石中继器环路形成时钟信号。
- 1刻中继器环路
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- 2×3×2(体积:12格)
- 平面,无声
- 时钟输出:1刻开,1刻关
- 创建一个简单的中继器时钟,可以将两个中继器通过红石粉连接形成一个环形电路。
- 让信号以1刻传入这个循环电路需要一些技巧,否则脉冲时间过长会导致中继器持续激活。
- 若出现这种情况,唯一的解决方法是拆除此电路并重新搭建。
- 一种简易的恢复方式是使用拉杆,打开后在1刻后关闭它。
- 常见的方法是在时钟旁边放置红石火把,并迅速将其破坏,处理此过程可能需要多次尝试。
- 在每次尝试过程中,您都需要先拆除电路再重建。
- 更为可靠的方案是将红石火把放置在一个充能方块上(例如红石块或任何被红石火把充能的方块)。
- 当红石火把被放置时,它会立即点亮,但因紧贴充能方块,1刻后会熄灭。
- 一旦时钟启动,您可以移除红石火把和充能方块,但依然需要拆除电路以停止其工作。
- 此外,中继器前的红石粉可以用方块替代,帮助节省红石粉的使用。
- 通过在环路中增加更多的中继器,可以延长时钟周期,只需保证每个中继器的延时设为1刻。
- 如果中继器的延时增加,则脉冲时间将延长至与该中继器的延时相同的长度。
可开关的1刻中继器环路
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- 3×4×2(体积:24格)
- 平面,无声(运行时)
- 时钟输出:1刻开,1刻关
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该中继器环路能够通过移动方块或破坏电路来进行开关操作。
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运作机制为:当拉杆处于开启状态时(t=0红石刻),黏性活塞开始向外伸展,在t=1时,红石火把会熄灭,尽管左侧的中继器仍能保持激活状态1刻。
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在t=1.5时,活塞完全伸出,并且被移动的方块会受到左侧中继器的充能。
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随着时间的推移,到了t=2时,左侧的中继器将关闭。
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此后在t=2.5时,右侧的中继器便开始输出信号,并将其传递给相邻的方块。
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从那时起,它将不断输出持续1刻的时钟信号,直到拉杆被关闭,从而打破这一环路。
- 10赫兹中继器环路
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- 3×4×2(体积:24格)
- 平面,无声
- 时钟输出:1刻开,0刻关
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该时钟能够产生一个10赫兹的信号频率,也就是每秒激活10次。
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这个信号由零刻的负信号与一个刻的正信号间隔组成(负信号会在同一游戏刻被正信号所替换)。
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要启动此时钟,可以使用一个刻的脉冲,例如在充能方块上放置红石火把。
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若要停止时钟的运行,可以通过摧毁其中的一个红石粉来实现。
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此外,前面提到的方法也允许将时钟设置为可开关状态。
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由于10赫兹的运行速度极快,某些红石元件可能无法及时响应。
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其他红石元件则会显示为持续激活的状态。
火把-中继器时钟
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火把环路时钟在当今的使用中,已逐渐被火把-中继器环路所替代。
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在这种新型时钟结构中,主要的延迟是由中继器提供,而单个火把则能够输送振荡电流。
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这种设计必须确保循环时钟的时间至少为3刻,否则火把可能会被烧毁,但其扩展性几乎是无限的,前提是考虑到空间和材料的限制。
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不过,一旦环路中包含9到16个中继器(相应的延迟为36到64刻),使用T触发器或时钟倍频器将会更为高效,因为它们在周期增加时的成本更低且结构更紧凑。
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以上的电路设计实例都属于(R+1)刻时钟,其中R代表中继器的总延迟,时钟在开与关的状态下各持续R+1刻。
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此外,时钟的启停也需要一个输入信号,以确保在高电平信号流出的情况下,时钟能在半个周期内关闭。
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当电源关闭时,该时钟能够自动重启。
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方案A是一个基础的环路时钟,要求中继器的总延迟不应低于2刻,以免造成火把烧毁。
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该电路中标示的金块可以用于关闭时钟,并且可以根据需求添加多个中继器,同时通过红石粉将各个中继器连接以扩展环路。
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尽管该设计为平面形式,但大型环路也可以设计为多层结构,以降低占地面积。
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设计E是一个处于垂直平面的可扩展时钟,其最小体积为1×5×4,并可以无止境地扩展,每向一方向延伸一格就能增加2个中继器,从而最多增加8刻的延迟。
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图中所示的中继器数量至少为5刻(可以使用红石线替代中继器来减少到3或4刻,或者使用设计D)。
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时钟后方的拉杆或其他红石信号能够关闭时钟,关停后其输出将维持在“关”的状态。
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设计D是一个较小的垂直时钟,是E的简化版本,通过调整中继器的设置,能够输出3、4或5刻的时钟信号。
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此电路最早于2011年6月30日发布,其周期由比较器的总延迟加一决定,但比较器至少需要2刻延迟,以避免火把烧毁。
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该电路的最小构建尺寸为1×3×3,通常以“V”形的构造在地面上搭建,且可以很容易地被完全掩埋。
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任何四个红石导体中的一个都可以通过拉杆或其他红石信号来停止时钟。
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停止后,火把会熄灭,而红石线则会变亮,几乎可以在任何位置获取输出信号。
一个紧凑火把-中继器时钟,中继器设为3刻延迟


粉红色和品红色的羊毛或红石线可用于输出
比较器时钟
1. 比较器可用于制作高频和低频时钟。
减法时钟
- 减法1刻时钟

- 2×2×2(体积:8方块)
- 平面,静音
- 时钟输出:1刻开,1刻关
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在Minecraft中,只有靠近比较器的红石线会在开和关之间进行转换。
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比较器以及与其相邻的方块和红石粉只能在信号强度为15和1之间进行切换。
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从这些组件获取的输出信号会使信号强度降低至至少14或更低。
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可以通过在特定位置放置红石线来调整信号强度,确保其降至14或0,从而获取时钟信号。
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减法时钟的正常运作不需要保证输入信号强度达到15,只要输入信号强度不低于2即可。
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在一些不便直接输入的位置,玩家还可以利用任何已满的容器作为信号“输入”。
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该机制的最早发布时间为2013年2月9日。
- 减法n刻时钟

- 2×3×2(体积:12方块)
- 平面,无声
- 时钟输出:2-5刻开,2-5刻关
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当中继器被设定为1刻的延迟时,它会变成一个周期为2刻的时钟装置,即开关闭合各持续2刻。
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增加中继器的延迟时间可以有效降低时钟的运转速率,或者通过添加额外的中继器来实现。
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如果输入信号的强度超过1,则可以将中继器后面的方块替换为红石粉。
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当输入信号强度超过2时,可以将比较器前面的方块也更换为红石粉。
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输出信号可以从任意位置获取。
渐减脉冲发生器
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渐减脉冲发生器是制作小型时钟(周期小于15秒)时非常实用的工具。
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对于周期更长的时钟,采用漏斗制造的设计会占用更少的空间。
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该发生器的周期可以通过将比较器设置为比较模式并在侧面输入信号,或设置为减法模式并在后面输入信号来进行调整。
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渐减脉冲发生器工作原理基于渐减电路,这种电路也被称为“渐减环路”,其特点是每次信号通过时会逐步衰减。
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在每次信号衰减至零之后,环路会通过红石火把或红石中继器进行重置。
- 渐减9刻脉冲发生器

- 1×4×4,1宽,无声
- 时钟输出:1刻开,8刻关
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当红石信号输入为0时,红石火把会以强度15向环路发送信号。
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在环路内仅有一台比较器,因此信号在每个循环中需要花费1刻钟的时间。
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每次经过时,信号的强度会降低2个单位,因此信号将在环路中保持8刻的持续时间。
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随后,红石火把会在1刻的时间内保持点亮状态,这一现象是由于它的短路效应所致。
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需要注意的是,红石火把并不会因此燃尽,因为它在大部分时间内由于信号衰减而处于熄灭状态。
渐减29刻脉冲发生器

- 2×4×2,平面,无声
- 时钟输出:2刻开,27刻关
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当红石火把的输入值为0时,它会向相邻的红石粉块传递信号,初始信号强度为14,由于信号传输过程中发生了衰减。
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在这个环路中,存在两个比较器,因此信号在环路中持续的时间为2个刻。
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每次信号经过一圈时,其强度会降低1,从而使得信号的持续时间延长至28刻。
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在经过1刻之后,红石火把会重新点亮,从而重新激活渐减环路,维持亮起状态2个刻,其中1个刻与渐减环路同时发出信号。
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变种1
[仅基岩版] 
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- 添加更多比较器可以增加时钟周期。
- 去掉红石火把后脉冲信号将不会重复(成为一个脉冲扩展器)。
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-
变种2

减法渐减脉冲发生器(火把重置)

- 4×3×2,平面,无声
- 时钟输出:3刻开,(
)刻关[需要在基岩版上验证]
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在减法渐减脉冲发生器中,周期的长度取决于两个比较器输入信号的强度A和B,满足条件
。 -
系统的结构包括了两个输入端口。
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当红石火把被点亮时,直线红石信号会向左侧的比较器输入14点信号。
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如果B等于15,输入为B的比较器将输出1,而输入为A的比较器则会输出A-1,其计算方式为14-(15-A)或14-(B-A)。
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在B不超过14的情况下,两个比较器的输出会分别为0和A=B-(B-A)。
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根据上述描述,金块将受到信号强度为(min{14,B}−(B−A))的影响。
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一刻之后,红石火把会熄灭,接着两个比较器进入一个为期2刻的衰减循环,每一周期金块的充能等级将减少B-A。
-
总共经过
次衰减后,金块将会停止充能,随后在1刻之后红石火把再次点亮,再过2刻后,金块将重新获得充能。
减法渐减负脉冲发生器(中继器重置)

- 4×3×2,平面,无声
- 时钟输出:(
)刻开,2刻关[需要在基岩版上验证]
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当红石火把被点亮时,它会重置时钟,而红石中继器在熄灭时执行重新调整。
-
其范围设定在1至14之间,红石中继器的功能替代了火把的重置输入,即B相当于15,但输入的比较器不会输出1,衰减次数的上限为15。
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在两种减法方式下,信号衰减至零的情况要求重置元件的状态在一个刻后发生变化,同时该元件作为比较器的边侧输入,需在一个刻后修正输出。
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中继器下降沿的优先级为-2,指向另一个比较器侧面的比较器优先级为-1,而火把则具有优先级为0。
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当火把重置的比较器失去边侧输入时,其输出呈现B值,此时红石火把尚未点亮;接着,在经过一刻后才会输出0或1。
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相比之下,中继器重置的比较器在中继器熄灭的情况下会调整输出为0,因此其熄灭的持续时间比火把点亮的时间短一刻。
漏斗时钟
- 漏斗时钟(又称漏斗计时器),通过物品在漏斗中的移动制造时钟信号。

单物品漏斗时钟
1. 单物品漏斗时钟只将一个物品在漏斗环路中循环移动。
漏斗环路时钟

- 1×3×2(体积:6方块),1宽,平面,无声
- 时钟输出:3.5刻开、3.5刻关
[仅JE]/4刻开、4刻关 [仅BE] - 时钟周期:7刻
[仅JE]/8刻 [仅BE]
- 该时钟会在每隔四个刻度时,将物品从一个漏斗传输至另一个漏斗。
- 此时钟在输入端关闭时会正常运行,而在输入端开启时则停止输出信号。
- 对于变种设计,可以在另一个漏斗旁连接一个比较器,以获取反相信号。
N个漏斗环路时钟

- 2×(N/2+1)×2(体积:2×N+4方块),平面,无声
- 时钟输出:3.5刻开、3.5×N-3.5刻关
[仅JE]/4刻开、4×N-4刻关 [仅BE] - 时钟周期:3.5×N刻
[仅JE]/4×N刻 [仅BE]
- N个漏斗环路时钟由一系列漏斗构成,该漏斗负责移动单个物品,并偶尔向比较器发出信号。
- 此类时钟在输入端为关的状态下持续运行,而在输入端为开的状态时,其时钟信号输出则会停止。
- 此外,可以在其他漏斗旁边添加比较器,以便获得不同相位的时钟信号变种。
冷却漏斗时钟

- 1×5×2(体积:10方块)
- 时钟输出:最大27分钟关,3.5刻开
- 此时钟通过命令方块来减少漏斗的物品传输速度。
- 所使用的具体命令取决于时钟的朝向,比如,若时钟朝向X轴正方向,则命令应为:/data modify block ~2 ~ ~ TransferCooldown set value X,其中X表示物品在左边漏斗中停留的游戏刻数(最多可达32767)。
- 漏斗在完成物品传输后通常会有8个游戏刻的冷却时间。
- 因此,一旦X的值大于0,此时钟的周期将为右侧漏斗的7个游戏刻加上左侧漏斗的X+2个游戏刻,合计为X+9[仅限于JE]个游戏刻。
- 另外一种变体是可以在命令方块上添加一根红石火把,这个火把可以替代比较器并输出强度为15的信号。
- 在火把的底部还可以放置另一个命令方块,以设置另一个漏斗的冷却时间,从而制作出更长的脉冲。


多物品漏斗时钟
-
多物品漏斗时钟是一种利用多个物品在漏斗中创建更长传输周期的机制。
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通过锁定漏斗,可以实现物品的单向转移,然后再将其返回。
-
欲了解更多关于多物品漏斗时钟的具体信息,以及不同周期所需物品的详细列表,请参考“不同周期所需物品对应表”。
| 不同周期所需物品对应表 | ||
|---|---|---|
| 20秒 | 25个物品 | |
| 1分钟 | 75个物品 | |
| 2分钟 | 150个物品(4组+44个物品) | |
Ethonian漏斗时钟

- 2×6×2(体积:24方块)
- 平面
- 时钟周期:7刻到256秒
-
当一个漏斗的物品完全转移到另一个漏斗后,旁边的比较器将会熄灭,这一动作引发上方的黏性活塞将红石块拉向该漏斗,从而改变物品的流动方向。
-
红石块的位移会更新另一个黏性活塞的状态,尽管该黏性活塞已经处于激活状态但尚未伸出,这样可以防止在比较器重新点亮时,第一个黏性活塞再次伸出。
-
在基岩版游戏中,普通活塞可以替代黏性活塞,互相推动红石块,从而实现与黏性活塞相同的功能。
-
当两个漏斗同时激活时,可以使时钟停止,而激活其中一个红石粉后,时钟将在完成当前周期后终止。
-
如果漏斗内仅有一个物品,时钟的运行周期为7(仅限JE)或8(仅限BE)刻。
-
若漏斗内物品数量超过1,则时钟的周期为8N-6(仅限JE)或8N-2(仅限BE)刻。
- 可以从这个时钟得到许多有用的输出:
- 占空比50%的时钟信号:有规律开关的时钟信号,可以在充能方块的位置得到。这个信号的占空比是50%。
- 一周期负脉冲:比较器指向的方块在大多数时间都是被充能的,但每个周期都会有1刻
[仅JE]或3刻 [仅BE]的时间取消充能。这个方块的充能等级是变化的,所以可以使用中继器来使信号恒定。 - 一周期正脉冲:在其中一个充能方块上插上火把,可以反相信号,得到一周期一次的正脉冲。
- 半周期负脉冲:在红石块所在的两个位置的旁边可以放两个红石线,使得每运行半个周期就制发出一次1.5
[仅JE]/2 [仅BE]刻的负脉冲。 - 长周期脉冲:通过在红石块旁边附加4个相互连接的漏斗,每个完整周期将通过这些漏斗移动物品,直到被截停在被红石块充能的漏斗中。将比较器和中继器连接到这些添加的漏斗的另一端,使信号从第1刻开启,第N×2-1刻关闭,其中N是Ethonian时钟中物品的数量。时钟中物品数量的两倍等于时钟的总刻度。4个漏斗中物品的数量决定了有多少时间是输出信号的。
变种
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在Minecraft中,针对高精度漏斗时钟的使用,Java版允许通过设定中继器的延迟来调整第一件物品的传输时间,使其从原本的4刻缩短至3.5刻。
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若中继器的设定为3刻或4刻的延迟,则可以抵消这一提前状态。
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通过增加中继器的数量,可以将时钟的周期调整为8刻的正整数倍,从而实现平稳的运作。
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此外,还有其他不同配置可供选择,其中“1宽紧凑版”的尺寸为1×6×3,总体积为18方块。
-
而“1宽可堆叠”和“1宽上下颠倒版”则具有1×8×3的尺寸,体积为24块。
- 已知最早发布:2013年1月19日(不过漏斗的传输速度在视频发布后不久就修改了。)


RS或非锁存器漏斗时钟

- 4×6×2(体积:48方块)
- 平面,无声
- 时钟周期:8刻到256秒
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无声多物品漏斗时钟是一种利用红石(RS)或非锁存器来控制物品运输方向的装置。
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此装置的首次发布日期为2013年1月19日。
1宽RS或非锁存器漏斗时钟

- 1×7×5(体积:35方块)
- 1宽,无声
- 时钟周期:8刻到256秒
- RS或非锁存器漏斗时钟的1宽版本。
漏斗锁漏斗时钟

- 2×4×3(体积:24方块)
- 无声
- 时钟周期:8刻到257秒
- 使用漏斗锁控制物品运输方向的无声多物品漏斗时钟。
- 已知最早发布:2013年3月18日。
SethBling漏斗时钟

- 6×6×2(体积:72方块)
- 平面,无声
- 时钟周期:1.6秒到512秒
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在Minecraft中,有一种由多个漏斗组成的机制,其中每个漏斗会延迟传输物品,直到其前面的漏斗被清空。
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这种由多个漏斗构成的时钟,其信号周期相比于其他漏斗时钟要更长。
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在较小的空间内,可以设计出倍增漏斗投掷器时钟,以实现更长的信号周期。
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该机制有不同的变体,其中一种“简化”版本通过用方块替换中继器来降低建造成本。
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另一种“截肢”版本则去除了两个分支,周期最长可达到256秒,但其体积仅为常规设计的三分之一。
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该机制最早于2013年1月22日被公布。
倍乘漏斗时钟
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倍乘漏斗时钟是一种利用漏斗时钟来调节次级漏斗时钟物品传送的机制。
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这种设计可以实现极为延长的时钟周期,具体为次级漏斗时钟的阶段数与初始漏斗时钟的周期相乘的结果。
倍乘漏斗时钟(MHC)

- 5×6×2(体积:60方块)
- 平面
- 时钟周期:最多45小时
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中间设置的中继器能有效阻止底部漏斗时钟传递物品,唯独在上方漏斗时钟改变方向的短暂时段不受影响。
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因此,每当上面的漏斗时钟完成一个完整的循环时,底部的漏斗时钟便会传送一个物品,但当底部时钟的方向发生反转时,则不包括在内。
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而下方的次级时钟周期计算方式为(2Y-1)×(8×X-6)刻,其中X代表上面时钟中的物品数量(必须大于1且最多为320个),Y则是下面时钟中的物品数量(同样最高为320个)。
倍乘漏斗投掷器时钟(MHDC)

- 5×6×2(体积:60方块)
- 平面
- 时钟周期:最多81.7小时
- 在Minecraft中,普通的ethonian漏斗时钟是一个常用的机械装置。
- 此装置的工作原理是:在每一个周期内,红石块会沿着左侧移动,并激活次级时钟中的两个投掷器,例如,左侧投掷器会被激活并充能,而右侧投掷器也会被激活。
- 次级时钟内的红石块设计确保在任意时刻只有一个投掷器能够投放物品,从而使这些物品朝一个方向移动,直至红石块再次移动。
- 倍乘漏斗投掷器时钟的周期计算公式为2×Y×(8×X-6)刻,具体参数为:X表示漏斗内的物品数量(需大于1,最多可达320个),Y则为投掷器内的物品数量(最多为576个)。
| 不同周期所需物品对应表 | ||
|---|---|---|
| 周期 | 漏斗 | 投掷器 |
| 10分钟 | 2 | 300 |
| 20分钟 | 7 | 120 |
| 30分钟 | 3 | 500 |
| 1小时 | 7 | 360 |
| 2小时 | 12 | 400 |
| 3小时 | 32 | 216 |
| 6小时 | 32 | 432 |
| 12小时 | 57 | 480 |
| 24小时 | 282 | 192 |
| 48小时 | 282 | 384 |
| 72小时 | 282 | 576 |
变种
-
最小化电路的设计可以通过将初级时钟垂直移至次级时钟顶部并进行180度旋转来实现,这样可以有效利用投掷器上的红石块。
-
如果希望增加更多级别的投掷器时钟,则需确保相邻的时钟组件都进行180度旋转,以维持电路的正常工作。
-
通过每增加一个投掷器时钟,可以使前一阶段的时钟周期显著增加,最多可乘以1152,这相当于投掷器可容纳物品数量的双倍。
-
仅通过增加一个投掷器时钟的级别,就能够使最大时钟周期延伸至十年以上。
-
实际上,通常在服务器环境中,可能需要数周甚至数月的时钟周期,这通常超出了二级时钟所能提供的周期范围。

倍乘漏斗锁时钟(MHLC)

- 4×5×3(体积:60方块)
- 无声
- 时钟周期:最多81.7小时
- MHLC在每个等级上都利用漏斗锁漏斗时钟工作。
- 该系统通过用投掷器替代次级顶端的漏斗,并连接比较器以提供脉冲信号。
- MHLC的物品和周期关系与MHDC所使用的相同,均基于漏斗锁漏斗时钟的原理。
- 作为变种,当投掷器的时钟等级增加时,之前等级的时钟周期最大可乘以1152,这是因为投掷器能够容纳的物品数量是其两倍。
投掷器时钟

7×4×2(体积:56方块)
-
根据已有信息,最早的发布日期为2018年4月24日。
-
此装置的设计非常简单,不需要使用铁材,因为其工作原理不涉及漏斗或活塞。
-
用户可以通过红石粉来获取信号输出,但此方式具有一定的不稳定性。
-
在设置中,装置的顶部和底部中继器需调整为三刻的延迟。
物品清除时钟
-
物品清除时钟是一种利用物品计时消失来生成时钟信号的装置。
-
这种机制的特点在于,任何玩家如果不慎捡起了正在产生的物品,会对该时钟的计时造成干扰。
投掷器物品清除时钟

- 3×3×2(体积:18方块)
- 时钟输出:约5分钟关,3-7刻开
-
启动时钟的方法是关闭输入,随后火把将被点亮,投掷器会将物品放置在压力板上,从而使火把熄灭。
-
当经过五分钟后,物品会被移除,压力板将弹起,使火把重新点亮,接着投掷器会再将另一个物品投放到压力板上。
-
如果投掷器内存满物品,则需要每48小时重新填充一次,或者通过漏斗持续补充物品。
-
通过将多个物品清除时钟连接起来,可以实现更长的时钟周期,此时每个火把将触发下一个投掷器而非自身。
-
在连接多个物品清除时钟时,需调整投掷器的位置,以确保其仅在前一个火把触发时激活,而不是在前一个压力板触发时。
-
除了投掷器,也可以运用发射器,但需注意发射器的物品消耗会稍高,因此不建议使用鸡蛋。
Summon物品清除时钟

- 1×2×2(体积:4方块)
- 时钟输出:最多32分钟关,1.5刻开
-
本电路利用了在生存模式下无法合法获得的命令方块。
-
它主要用于服务器的管理或冒险地图的构建。
-
命令方块能够通过特定命令在压力板上召唤物品。
-
例如,命令格式为: /summon Item ~1 ~ ~ {Age:X,Item:{id:"minecraft:stick",Count:1b}}。
-
在此处,X应被替换为一个数值,用于指定物品在消失前的持续时间,计算方式为:6000减去20乘以秒数(例如,如果希望物品在3秒后消失,则需将X设置为5940)。
-
每个游戏刻,X的值会增加1,当其达到6000时,物品便会消失。
-
通常情况下,物品的初始值为0,并在5分钟内消失(6000游戏刻等于300秒),但也可以自定义物品实体的初始年龄。
-
计算X时应注意,物品消失后,压力板会在短暂时间内保持激活状态,因为物品消失后,压力板需要10刻(1秒)才会恢复到未激活状态。
-
这也对召唤物品清除的时钟运行速度设定了限制。
-
对于超过5分钟的时钟周期,X的值可以设置为负值(例如,设置为-6000以使物品在10分钟后消失)。
-
最大的允许时间大约为32分钟,其中X=-32768(-32768等于27.3分钟,再加上5分钟)。
-
可以通过关闭输入来启动这个时钟。
命令方块时钟
- 在Minecraft中,setblock时钟的功能是持续替换由命令方块放置的红石块或红石火把。
- 在Java版游戏中,命令方块有0.5刻的延迟,这使得每秒可以产生高达20个零刻脉冲。
- 为了防止被破坏的方块掉落物品,玩家可以使用指令/gamerule doTileDrops false。
- 若希望时钟不干扰聊天记录,可以执行指令/gamerule commandBlockOutput false。
- 为避免时钟向服务器日志发送命令记录,可以使用指令/gamerule log_admin_commands false。
- 构建的这两种时钟在完成后会立即开始运作。
- 若要停止它们的运行,可以通过外部信号源来激活命令方块。
- 要重新启动时钟,只需移除信号源即可。
setblock时钟

- 1×1×2(体积:2方块)
- 1宽
- 时钟输出:在Java版中,每0.5刻一次0刻脉冲
-
在Minecraft中,命令方块可以被使用来执行各种复杂的命令。
-
要设置红石块,可以使用以下命令:setblock ~ ~1 ~ minecraft:redstone_block destroy,或者使用setblock ~ ~1 ~ minecraft:redstone_block 0 destroy。
-
变种,红石块可以在命令方块的任何方向上进行放置。
无声setblock时钟

- 1×1×3(体积:3方块)
- 1宽,无声
- 时钟输出:在Java版中,每0.5刻一次0刻脉冲
- 命令方块“R”应有以下命令:setblock ~ ~-1 ~ redstone_block。命令方块“S”应有以下命令:setblock ~ ~1 ~ stone(或者其他替换红石块时不会产生光照更新的完整不透明方块)。
- 变种:红石块可以在命令方块的任意方向,只要能够同时激活两个命令方块,并且命令方块S比R先激活(红石块对毗邻方块的激活顺序为:西东下上北南)。
fill时钟

- fill时钟的工作原理与setblock时钟相同,不同之处在于它使用/fill命令放置多个红石块。这样一来,时钟就可以为多个位置提供信号,而无需红石粉和支撑红石粉的方块。
- 命令方块“R”应有以下命令:fill ~ ~-1 ~ ~4 ~-1 ~ redstone_block。命令方块“S”应有以下命令:fill ~ ~1 ~ ~4 ~1 ~ stone(或者其他替换红石块而不会产生光照更新的完整不透明方块)。可以根据需要调整命令以改变红石块的数量和它们的方向。
活塞时钟
- 活塞的应用可以用于构建具备可调脉冲延迟的时钟系统,无需依赖脉冲发生器。
- 在活塞时钟中,活塞臂在推动相邻方块后会立刻收回。
- 需要注意的是,在Java版中,黏性活塞有时会因未能及时收回而掉落推出的方块,尤其是在接受到的脉冲小于1刻的情况下。
- 这种特性在某些情况下,特别是用于开关时,可能颇具实用性。
- 一般来说,用户可以通过输入“T”来直接启动或关闭活塞时钟。
极小活塞时钟(A)

-
在游戏《我的世界》中,设计一个基于红石的时钟电路相对简单,仅需使用一个黏性活塞和一些红石线。
-
该电路具备可开关功能,能够根据输入信号的有无来控制其运转状态。
-
当信号输入为“T”时,电路会启动;而当信号切断后,电路则会停止工作。
-
为了调整时钟的周期,可以使用中继器进行添加,增强电路的周期性。
-
需要注意的是,在Java版中,如果中继器的设置档位低于2,则在停止后,黏性活塞可能会释放推动的方块,从而导致时钟无法重新启动。
-
此外,中继器也可以被红石线替代,从而实现1.5刻的时钟功能。
极小双活塞时钟(B)

- 在Minecraft Java版中,设计B展示了一种利用普通活塞防止方块掉落的非必需方式。
- 通过使用非黏性活塞(下方所示),可以打造自我修复机制,避免方块在时钟关闭时从黏性活塞上掉落。
- 在伸出的活塞下方,可以将中继器替换为红石线,从而实现作为1秒钟的时钟。
- 输入信号T可用于停止时钟的工作。
双方块活塞时钟(C)

- 在构建设计C时,您需要使用两个黏性活塞。
- 只需确保红石粉的一侧保持激活状态,即可暂停时钟的运行。
- 通过调整现有的中继器或增加新的中继器,您可以创建一个周期较长的时钟。
紧凑型黏性活塞时钟(D)

-
设计D仅需一个黏性活塞,但中继器的设置必须调整至2档或更高的档位。
-
如果中继器设置为1档,火把将遭到损坏。
-
信号输出可以从电路的任意位置进行获取。
-
此外,该时钟电路可被切换,当输入信号存在时,时钟将暂时停止运行。
四叶草活塞时钟(E)

- 中心对称设计E展示了非黏性活塞可以如何使一个方块绕圈。可以从任何红石线中获取输出。
高级高频活塞时钟(F)

-
设计F是一种能够稳定运作的快速活塞时钟。
-
在Java版中,该时钟的运行周期为3刻。
-
活塞的伸缩速度非常快,能够快速响应。
-
此时钟的工作状态可以通过发往活塞的红石信号进行关闭。
简单的高频活塞时钟(G)

- 本段信息专门针对Minecraft的Java版进行阐述。
- 设计G是一种最为简易的设计,适用于构建频繁工作的时钟。
- 该时钟能够通过向活塞发送红石信号进行关闭。
- 将一块红石放在粘性活塞上,并在其下方放置红石粉,以便红石块可以向活塞发出信号。
- 当活塞收到电力后会积极移动方块,此时红石信号会中断,活塞将方块恢复到其原位。
- 这个过程会再次激活红石粉,形成一个循环。
自我激活活塞时钟(H)

- 本段内容仅适用于Java版本的游戏。
- H型设计是较为简单且唯一能够垂直使用的时钟设计。
- 制作此种时钟需将黏性活塞朝上放置,并在其一侧铺设红石线。
- 在红石线的旁边放置一个红石导体,并在其上面放置红石线。
- 接着,在红石线附近、活塞的斜上方放置黑曜石,并在其顶部加一段红石线。
- 在黏性活塞的上方应放置一个黏液块,最后在黏液块顶部放置一个红石块。
- 该时钟会立即启动,其原理基于准连接并通过活塞旁边的红石线进行更新。
- 玩家可以为这个设计增添一个开关,以便于控制。
- 实现开关的方法是增加一个黏性活塞以及一个受到其推动的红石导体,以便切断由红石块连接至活塞的红石线。
- 推拉这个红石导体会阻止活塞再次激活或重新启动时钟。
- 玩家还可以通过连接一个拉杆来控制黏性活塞的动作。

矿车时钟


- 矿车时钟是一种构建简单且易于修改的装置,但其可靠性较低。
- 这种时钟的工作原理是依赖于一个或多个动力铁轨与探测铁轨的组合,使矿车能够在铁轨上环绕运动(A),或在两端之间来回行驶(B,C)。
- 需要注意的是,构建矿车时钟时不必使用倾斜的铁轨——只要合理摆放动力铁轨即可使矿车从红石导体上反弹;然而,矿车在倾斜的铁轨上减速时会延长时钟的周期。
- 为了使矿车时钟更加紧凑,可以在铁轨的中间放置红石火把。
- 设计较大的垂直铁轨(如设计C)被认为能够生成更为稳定的时钟周期,但矿车从未能完全到达铁轨的顶部。
- 在每个循环中,矿车会受到加速装置的推动,并在经过探测铁轨时发出红石信号。
- 通过对铁轨的添加或移除,矿车时钟的信号延迟可以轻松调整,从而改变周期的长短。
- 然而,这种设计容易受到玩家和生物的干扰,同时较长周期的矿车时钟也会占用不小的空间。
- 此外,实际设计的周期常常难以计算,而合成动力铁轨所需的黄金材料也使得矿车时钟的成本变得更高。



长周期时钟
- 建造较长的中继器环路可能涉及较高的资源成本。
- 有几种时钟,其自身的周期很长,或者可以相对轻松地延长,这里介绍了一些方法。
- 例如,能够传送物品的设备可以有效地被利用:物品会在环路中移动,或在蜘蛛网中掉落,或者等待消失(游戏内建有5分钟的计时器)。
- 投掷器、发射器以及漏斗与比较器的组合在此处会表现得相当有用。
- 通过增加多级漏斗到投掷器时钟,每增加一层能将时钟周期最大增加到原有的1152倍。
- 此外,之前展示的简单物品消失时钟虽然可行,但存在一些缺陷。
- 如果压力板没有被完全围住,物品可能会掉落,导致时钟停止运作。
- 投掷器内的物品也会逐渐消耗完毕,满载的投掷器最多可持续运行48小时,相当于实际的两天。
- 如果这一时间不足,还可以通过漏斗和箱子来重新填充投掷器,每个箱子可持续12天的运行。
- 通过让两只鸡轮流下蛋,可以征集到足够的鸡蛋,使时钟可以无限期运行下去。
- 同样,小型的全自动西瓜或南瓜农场也可用于填补漏斗的空缺。
- 另外,船和矿车还可以通过压力板或绊线进行配合使用。
- 同样,某些伪时钟可以基于植物的生长周期,虽然这类周期不够稳定,但仍然能在长时间内提供随机信号。
- 时钟的“周期叠加”策略允许将多个具有不同周期的时钟连接到与门,以较低的成本生成更大的周期。
- 例如,利用两种60秒(600刻)的周期时钟方法,玩家可以使用150个设置为4刻延迟的中继器。
- 或者,也可以将周期为24刻和25刻的两个时钟连接至与门来实现。
- 但需要注意的是,如果时钟开启状态超过1刻,则必须使用边沿检测器或长脉冲检测器,以过滤并接入与门,防止信号在未同步时重叠。
- 这种方法虽然有效,但电路可能会非常敏感,玩家需要同时启动所有时钟。
- 选择子时钟的周期长度时,还需确保它们的最小公倍数等于所需周期,以下是前几个质数列表:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97,101,103。
- 利用叠加周期125、32和3刻的时钟,可生成一个Minecraft日的周期(24000个游戏刻,相当于12000个红石刻)。
- 此外,阳光探测器可以作为以一个游戏日为周期的时钟,其占空比可通过比较器来调整。
- 需要注意的是,天气会对其产生影响,而相位保持固定。
- 阳光探测器的特点在于,它响应的是游戏日的实际时间,当区块未加载时,其相位不会发生变化。
- 不过,如果区块未加载,则无法激活任何电路,但当玩家重新进入时,时钟仍将与每日周期保持一致。
- 相比之下,如果使用中继器时钟并设置为20分钟的周期,若在黎明时开始,如果此时卸载了该区块,当玩家回来重新加载时(例如在黄昏时),时钟将继续从停止的地方开始计时,而不再与游戏日同步。
- 此外,还有一些扩展技术适用于任何时钟,包括不规则的伪时钟:使用T触发器可以将任何时钟的周期翻倍,同时将脉冲占空比调整为50%。
- 尽管伪时钟不会完全规则化,但可以明显减少不规则度。
- 通过使用锁存中继器,玩家能够构建通用的时钟周期乘法器,具体细节将进一步阐述。
时钟周期乘法器
- 该电路被称为环形计数器,主要用于生成时钟信号。
- 它接受周期为P且不小于2的脉冲长度不定的时钟输入,输出的时钟周期为N×P。
- 其中,N代表所使用的锁存器数量。
- 在周期长度为P的时段内,电路处于开启状态,而在其余的(N-1)×P的时间段内则处于关闭状态。
- 由于红石信号会出现衰减,系统中的N一般限制在11个左右。
- 不过,该设计可以通过重复连接多个电路来实现周期的倍增。
- 例如,连接一个7倍器和一个3倍器可以构成一个21倍器。
- 此外,这种方式可以无限制地添加,而与周期叠加不同的是,对乘数的数目并没有限制。
建造过程有些棘手:
- 这款电路在其下方设置了一个无火把的中继器环路时钟,启动之前需要单独激活。
- 启动该环路的最简单方法是使用一个临时的“启动电路”,它会在中继器环路中提供一次性的脉冲信号。
- 一旦成功启动,可以将该启动设备移除。
- 在该电路中,锁存器由边沿检测器进行驱动,该检测器会识别上升沿并产生相应的负脉冲。
- 负脉冲的长度应与锁存中继器的延迟相匹配,以确保脉冲能够在每次边沿中正确传输给中继器。
- 需要特别注意的是,延迟和脉冲长度不能超过输入时钟的周期,因此将二者均设定为1是最理想的选择。
- 需要强调的是,电路的输出周期与锁存中继器的延迟并无直接关系,锁存器是在输入边沿计数时生效。
- 当最后一个中继器激活并点亮红石线时,电路将输出为开启状态。
- 此电路的输入时钟周期并不需要保持固定,尽管输入信号可能发生变化,它依然能够在多个上升沿中进行计数,并在第N-1次和第N次之间的时间段内产出信号。
变种:
-
该电路可被视为一种“状态循环器”,其功能是通过分离锁存的中继器并在中间加入红石粉,来逐步读取其信号。
-
此电路能够接收输入的脉冲信号,从而依次激活一系列相关的电路或设备。
-
红石线可以设置在时钟的上方或下方,这种布局使得构建结构更加垂直且狭窄。
-
当将其用作状态循环器时,这种安排还会简化中继器间红石粉的连接方式。
技巧:
-
在Minecraft中,有效制作一个较长周期的时钟,可以从9到16个中继器所构成的环路开始,这种设置可以实现最多64刻的频率。
-
之后,用户可以添加N值为7、5和3的乘法器组以进一步延长时钟的周期。
-
借助T触发器的布局,玩家能够使周期加倍,因为使用两个T触发器的成本和占用空间都低于使用四个乘法器。
-
一些注意事项:
- 与使用5×5×2获得50倍乘法器、或通过3×4×4或6×8获得48倍相比,使用两个7倍乘法器(×49)成本稍高一些,但体积更小。
- 8倍乘法器比单独的2倍乘法器和4倍乘法器成本稍高一些,但体积更小。但是,两个8倍乘法器比三个4倍乘法器更大且成本更高。
-
此构造技术最早是在2012年10月22日被公开发布。
带有反馈的红石中继器
-
玩家可以通过恰当地使用红石中继器,将其放置在特定位置并构建反馈环路,与或门结合,从而实现非常长的时间周期的生成。
-
这样的设备只需使用少量组件,便能创造出持续几分钟、几小时乃至几天的周期。
-
周期的时长可以通过公式计算得出:时钟周期时间=0.4×(2n-1)秒,其中n代表中继器的数量。
-
每增加一个红石中继器,周期的时长便会以有效方式翻倍。
-
这类电路能够构建出以0.4秒为单位的任意时间长度的周期。
下面以一个10元素的时钟为例,该时钟需要409.2秒(6.82分钟)的时间来循环。它通过异或门处理,每409.2秒重复一次。
要将它变成时钟,我们要做的就是添加一个10输入解码器,以查找那些各不相同的序列之中的一个。例如,当所有红石中继器都输出高电平时,与非门将变为低电平。
通过添加RS锁存器,我们可以重置时钟。
这是使用在3分钟处的序列的解码器重置时钟的版本。
其他版本的示意图:
在电子学中,该设备通常被称为“线性反馈移位寄存器”(LFSR),玩家可以使它们递增、递减,创建伪随机二进制序列以测试逻辑电路。在TCP/IP中,使用32位“线性反馈移位寄存器”来执行数据完整性检查,即CRC-32。LFSR还为CDMA手机和GPS(全球定位系统)生成序列码。
请注意,异或门从红石中继器7和10获取输入(抽头)。为简单起见,这里列出了2抽头的LFSR序列。在Minecraft中,可以制作多对一的延迟线结构来创建更复杂的时钟。
侦测器时钟
- 一种非常紧凑的方法是将两个侦测器的观察端彼此相对。它们将不断更新彼此,创建一个1刻时钟。对于较慢的时钟,可以将其扩展给更多的侦测器。
- 然后,活塞可以移动侦测器以开关时钟。
- 玩家需要2个侦测器、1个黏性活塞、1个拉杆和一些红石粉(可选)。它看起来应该像这样:

- 也可以使用一个侦测器和红石粉(或动力铁轨/激活铁轨)。将红石从侦测面连接到输出。可以添加一个用于打开和关闭时钟的拉杆。

- 另一种方法是将侦测器的侦测面面向插在方块侧面的红石火把。从侦测器的输出连接到红石火把。侦测器为红石火把提供信号,然后检测到火把更改状态。可以通过保持激活火把旁边红石粉来使输出保持为开,也可以通过保持激活连接到侦测器的红石粉来使输出保持为关。在Java版中,需要并联两个侦测器。

- 利用脚手架能做小数游戏刻(例如1.25刻)的时钟。

信号交替时钟
- 每个周期输出的信号在两个不同的强度之间切换。
- 可用于需要同步定时的紧凑电路。















)刻关
。
次衰减后,金块将会停止充能,随后在1刻之后红石火把再次点亮,再过2刻后,
)刻开,2刻关











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