마인크래프트/레드스톤

게임 《마인크래프트》의 아이템 가운데 레드스톤을 이용하면 "논리회로" 비슷한 것의 제작이 가능하다. 아이템 설치와 문 열기 같은 간단한 회로는 그다지 어렵지 않지만, 복잡한 회로의 설계는 진입장벽이 높은 편이다.

레드스톤 아이템 및 관련 아이템

레드스톤류

• 레드스톤 원석: 캘 때 약간의 빛이 나며, 철이나 다이아몬드 곡괭이로 캐면 레드스톤을 4~5개 정도 얻을 수 있다.
• 레드스톤: 레드스톤 원석을 캐면 얻을 수 있으며, 신호전달 및 레드스톤 관련 아이템 제작에 사용된다.
• 레드스톤 블록: 레드스톤을 9개 조합하면 얻을 수 있으며, 블록 형태로 신호를 공급한다.
• 레드스톤 횃불: 레드스톤과 막대기로 조합가능하며 다른 아이템 조합, 신호 발생/전달에 사용된다. 횃불이 설치된 블록에 신호를 보내면 레드스톤 횃불이 꺼지는데 이를 이용해 클럭 회로를 만들 수 있다.
• 레드스톤 조명: 발광석(glowstone)과 레드스톤 4개로 조합한다. 발광석을 캐면 발광석 가루가 되는 것과는 달리, 조명 그대로 캘 수 있다는 점과 신호로 on/off 제어가 가능한 장점이 있으나, 켜기위한 추가적인 장치와 공간이 필요하다는 것이 단점.
• 레드스톤 중계기 (리피터): 신호가 들어오면 최대 출력으로 1틱의 딜레이를 발생시키며 전달한다. 신호를 멀리 전달하거나, 딜레이(1~4)를 줄 때 사용한다.
• 레드스톤 비교기: 뒤에서 들어오는 신호를 옆에서 들어오는 신호와 비교하여 뒷쪽 신호가 옆 신호보다 같거나 크면 on, 작으면 off. 비교기를 클릭하면 감산기로 작동하며 뒤에서 들어오는 신호와 양 옆 신호중 더 큰 신호를 비교해서 뒷쪽 신호가 더 크면 on, 같거나 작으면 off로 동작한다.

신호 공급 및 센서

• 관측기: 얼굴부분에 인접한 블록이 생기거나 파괴되면 신호를 한번 생성한다.
• 덫 상자: 일반 상자와 같게 생겼으나, 상자를 열면 두 블록 세기의 신호가 발생한다.
• 버튼(돌, 나무): 누르고 있을 동안에만 신호가 발생된다.
• 레버: 켜고 끄는 것이 가능한 레버.
• 압력판(돌, 나무): 밟고 있을 동안에 신호가 발생한다. 나무 압력판은 아이템이 위에 있을 때에도 신호를 발생하나, 돌 압력판은 그렇지 않다.
• 무게 압력판(경형, 중형): 경형은 아이템의 종류만큼의 신호를 발생한다, 최대 15. 중형 압력판의 경우, ⌈(아이템 종류)/10⌉으로 정의된다. (천장 함수 참고)
• 철사 덫 갈고리: 벽에 설치하며 다른 갈고리 까지 실을 이용하여 일직선으로 설치(1~40 블록), 실을 밟을 때 양쪽 갈고리에 신호가 발생한다.
• 햇빛 감지기(daylight sensor): 햇빛의 세기에 따라서 출력 신호의 세기가 결정되며,
  • Inverted 햇빛 감지기: 햇빛 감지기를 우클릭시, 밤에 신호가 발생된다. 레드스톤 조명과 연계하여 야간에 켜지는 가로등같이 야간에 신호가 필요한 곳에 사용 가능.

문

철 재질의 문은 레버, 스위치 등을 이용하여 신호를 공급해줘야 작동된다.

• 철 다락문 및 철문

레일

• 탐지 레일: 카트가 지나가면 신호가 발생된다.
• 전원 레일: 전원을 공급받으면 카트를 진행방향대로 가속시키며, 전원이 없으면 감속되거나 멈춘다.
• 활성화 레일: TNT 카트를 켜거나, 깔때기 카트의 기능을 off/on 하는데 사용된다.

기타

• 깔때기:아이템을 깔때기 밑으로 자동 공급하거나 담아두며 스위치로 기능을 on/off 할 수 있다.
• 공급기: 신호를 공급받으면 안에 있는 아이템을 하나씩 배출한다.
• 발사기: 신호를 공급받으면 안에 있는 아이템을 하나씩 발사한다.
  • 화살은 자동으로 사람이 쏘듯이 사출하며,
  • 물 앞에 설치된 발사기에서 보트는 탑승 가능한 형태로 앞에 놓인다.
  • 물/용암 양동이는 발사기 앞에 부은 것과 동일하게 놓인다.
  • 카트는 레일이 앞에 있을 경우 레일위에 놓여지며, 전원이 들어온 전원 레일이라면 놓여진 즉시 자동출발한다.
• 노트블록: 신호를 넣을 경우 정해둔 피치의 음이 한 번 나온다. 마우스 우클릭으로 조정이 가능하며, 노트 블록 밑 재질에 따라 다른 악기의 소리가 나온다.

회로의 종류

아래에서는 레드스톤 조명, 레드스톤이 켜지는 것을 on/1, 꺼지는 것을 off/0으로 간주한다.

논리 게이트

논리 게이트는 회로도로도 표현할 수 있는데 전자회로에 대한 지식이 있으면 이해가 빠르다. 집합 기호로도 논리 게이트를 표현할 수 있다.

• 

  NOT 게이트

• 

  AND 게이트

• 

  NAND 게이트

• 

  OR 게이트

• 

  NOR 게이트

NOT

입력값의 반대값을 출력하는 회로, 입력이 on 이면 출력은 off, 입력이 off 이면 출력은 on이 된다. 레드스톤 중계기가 나오기 이전에는 NOT 게이트를 2번 사용해서 중계기능을 사용했었으나, 딜레이가 2번 발생하는 점, 자리를 많이 차지해서 좁은 곳에서 쓰기 어렵다는 문제가 있다.

입력	출력
0	1
1	0

AND, NAND

교집합

AND 게이트는 n개의 입력에서 모두 on 이어야 출력이 on, 하나라도 off 이면 출력이 off 가 되며, 여기에 NOT 게이트를 붙이면 NAND 게이트가 된다... 만 마인크래프트에서는 NAND 게이트에 NOT을 붙여서 AND가 된 상황이므로 AND에서 NOT을 하나 제거하면 된다. AND에 NOT을 하나 더 붙여도 작동은 하지만 1틱의 딜레이가 추가적으로 발생하므로 (딜레이를 의도한 것이 아니라면) 좋은 회로는 아니다.

NAND 게이트는 n개의 입력 중 전부 on 이면 출력이 off, 하나라도 off 이면 출력이 on 이 된다.

입력	출력 (NAND 게이트)	출력 (AND 게이트)
(최소 1개가) 0	1	1
(모두) 1	0	1

OR, NOR

합집합

OR 게이트는 n개의 입력 중 최소 1개가 on 이면 출력이 on, 모두 off 이면 출력이 off 가 된다. 여기에 NOT 게이트를 붙이면 NOR 게이트가 된다. NOR 게이트는 n개의 입력 중 최소 1개가 on 이면 출력이 off, 모두 off 이면 출력이 on이 된다.

입력	출력 (OR 게이트)	출력 (NOR 게이트)
(모두) 0	0	1
(최소 1개가) 1	1	0

XOR, XNOR

배타적 논리합, 합집합에서 교집합을 뺀 집합이다.

XOR 게이트는 두개의 입력이 같으면 off, 다르면 on을 출력한다. 여기에 NOT 게이트를 붙이면 XNOR 게이트가 된다. XNOR 게이트는 두개의 입력이 같으면 on, 다르면 off을 출력한다.

XOR은 여러 방법으로 구성이 가능한데, 입력 2개를 A와 B라고 가정하면 A XOR B = {A AND (NOT B)} OR {(NOT A) AND B} 이므로 적절히 조합,변형해서 NAND 게이트 만으로 만들거나 NOR 게이트 만으로 만드는 것도 가능하다. (이외에 모든 논리회로는 NAND게이트 또는 NOR 게이트 만으로 구성 가능하다.)

입력(A)	입력(B)	출력(XOR)	출력(XNOR)
0	0	0	1
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	0	1

IMPLY

입력이 2개인 OR 게이트를 구성하고, A 입력에 NOT을 하나 붙인 구조. 두 입력(A,B)을 받는데, A의 입력이 on이면 B의 on/off 출력을 그대로 내보내며, A가 off 이면 B의 값에 상관없이 on이 된다. A의 상태에 따라 B신호를 제어할때 사용한다.

입력(A)	입력(B)	출력
0	0	1
0	1	1
1	0	0
1	1	1

응용

렉머신

말 그대로 렉 테러 장치. 예를 들어 갑옷 거치대와 피스톤. 관찰자 블록을 서로 상호작용하도록 수 천개 설치한 장치가 있다.