玩《我的世界》的小伙伴許多都是大觸，我的世界這個(gè)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)許多游戲做不到的事，你甚至可以在游戲中用紅石做一個(gè)計(jì)算器，進(jìn)行計(jì)算。但是工程量浩大，下面就讓小編來(lái)為大家詳解一下我的世界計(jì)算器怎么制作吧！

我們知道算法中的加法和減法在《我的世界》利用紅石比較器能夠比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，但是乘除法就相對(duì)復(fù)雜得多，所以下面就為大家介紹一個(gè)比較精簡(jiǎn)的二進(jìn)制串行乘法器~

一：算法原理

1.十進(jìn)制的乘法運(yùn)算

當(dāng)我們進(jìn)行兩位數(shù)乘兩位數(shù)運(yùn)算的時(shí)候（如32x46），我們通常會(huì)先將其中一個(gè)兩位數(shù)拆成一位數(shù)（4和6），然后用另一個(gè)兩位數(shù)（32）去乘那兩個(gè)一位數(shù)（32x4=128,32x6=192），將位權(quán)高的位數(shù)對(duì)應(yīng)的乘積移動(dòng)到指定位置（因?yàn)?在十位，所以32x4的128理應(yīng)是32x40=1280，所以將128左移一位得到1280），將乘積們相加（1280+192=1472）即可得到結(jié)果（32x46=1472）。（注：移位的本質(zhì)是乘以10，任何進(jìn)制都是這樣，只不過(guò)這個(gè)“10”的含義隨著進(jìn)制變化而改變，如十六進(jìn)制的10在10進(jìn)制下是16，二進(jìn)制下的10在10進(jìn)制下是2。）

2.二進(jìn)制數(shù)的多位數(shù)乘一位數(shù)

二進(jìn)制的多位數(shù)乘一位數(shù)的乘法比十進(jìn)制要簡(jiǎn)單很多，因?yàn)橐晃粩?shù)只有兩種情況。一個(gè)多位數(shù)n在乘以一位數(shù)的時(shí)候，若一位數(shù)是0，那么結(jié)果肯定是0.若一位數(shù)是1，那么結(jié)果就是n。這里如果用傳統(tǒng)數(shù)電方法就用一排與門就好，與門只有在兩個(gè)輸入都為1的時(shí)候才會(huì)輸出1，與二進(jìn)制的一位數(shù)乘一位數(shù)不謀而合。而二進(jìn)制下的多位數(shù)乘一位數(shù)不存在進(jìn)位問(wèn)題，所以一排與門就可以解決了。

3.二進(jìn)制數(shù)的多位數(shù)乘多位數(shù)

按照1中的步驟來(lái)看，現(xiàn)在只需要將這一堆多位數(shù)乘一位數(shù)的結(jié)果進(jìn)行左移與相加了。但是這兩步實(shí)際上可以同時(shí)進(jìn)行。比如用十進(jìn)制來(lái)舉例，2000x52=104000,2x52=104，這里移位需要進(jìn)行3次，而其他還會(huì)有數(shù)需要進(jìn)行2次或1次移位的。那么不妨最高位得到的乘積移位一次后就與低一位的數(shù)相加，這時(shí)再進(jìn)行移位的話就相當(dāng)于將兩個(gè)數(shù)都進(jìn)行了移位，總體算來(lái)最高位那個(gè)數(shù)已經(jīng)移位兩次了。所以，移位與相加這兩步可以混合在一起。如a乘b首先引入一個(gè)新的變量t=0，a與b的最高位用2中的方法相乘后的結(jié)果與t相加存入t（這一步叫累加，存儲(chǔ)t的存儲(chǔ)器連著對(duì)應(yīng)的加法器還有一個(gè)名字叫累加器），然后t左移一位存入t。接著用a乘以b低一位的數(shù)累加入t，t左移，以此類推。當(dāng)a與b最低位相乘出結(jié)果并與t累加后，就不用再移位了，因?yàn)閍與b最低位乘出來(lái)的數(shù)是不需要移位的，而更高位的結(jié)果此時(shí)已經(jīng)移位完成了。此時(shí)，計(jì)算已經(jīng)完成。

二：實(shí)現(xiàn)到游戲里

1.beta1.7就存在的遠(yuǎn)古累加器

從算法原理部分我們知道，實(shí)現(xiàn)乘法器要用到累加，因此我們先來(lái)介紹一下累加器，如下圖，這是一個(gè)十分傳統(tǒng)的累加器單元，以至于生存測(cè)試階段出現(xiàn)粘性活塞之后就已經(jīng)可以使用這個(gè)架構(gòu)了。

下圖中，從右往左的淡藍(lán)色羊毛分別表示從低位到高位，抬起的羊毛代表“0”，落下的羊毛代表“1”。如下圖的狀態(tài)是0000000（二進(jìn)制）。按鈕從右向左分別表示+1（二進(jìn)制），+10（二進(jìn)制，換算回十進(jìn)制就是+2），+100（還是二進(jìn)制），+1000+…。于是這個(gè)累加器就可以直接將一個(gè)二進(jìn)制數(shù)累加進(jìn)這個(gè)存儲(chǔ)器了。如果輸出的數(shù)字很大，但是輸入不大，那么也需要酌情砍掉一部分的輸入（或者說(shuō)增加一部分存儲(chǔ)器）。

例如，按兩下右數(shù)第二個(gè)按鈕，表示10+10（二進(jìn)制）=2+2（十進(jìn)制），如下圖所示，可以看到，輸出為100（二進(jìn)制）=4。

原理就是粘性活塞接收“短脈沖”的時(shí)候只會(huì)進(jìn)行一次推出或收回的動(dòng)作，不會(huì)同時(shí)推出和收回。例如上圖，當(dāng)按下右數(shù)第三個(gè)按鈕時(shí)，信號(hào)傳遞給粘性活塞并且讓羊毛充能，充能的羊毛將信號(hào)向左傳遞，同時(shí)粘性活塞推出羊毛，這樣就完成了移位。

三、建造過(guò)程

知道了算法和累加器的原理之后，應(yīng)該就比較好理解乘法器的建造思路了，那么接下來(lái)我們就開始一步步建造這個(gè)乘法器吧。

首先注意，按照這種建造方法建造的最小乘法器為4位乘4位的，那么接下來(lái)為大家介紹的乘法器就以8位乘8位為例。

第一步：搭出基礎(chǔ)框架，這里用不同羊毛來(lái)區(qū)分乘法器中起著不同作用的部分。淡灰色羊毛表示刪除或者復(fù)位部分，其作用是將運(yùn)算結(jié)果清除復(fù)位乘法器以方便下一次運(yùn)算。綠色羊毛表示輸入部分，藍(lán)色羊毛表示累加器及輸出部分，紫色羊毛表示時(shí)序控制和循環(huán)部分。

第二步：按照下圖所示放置熔爐和粘性活塞，并在每個(gè)熔爐中放入一個(gè)物品。

第三步：如圖所示鋪設(shè)紅石電路，注意紅石中繼器和紅石比較器的方向，圖中中間位置的紅石中繼器下方需要放置半磚，否則會(huì)將下方的紅石線阻斷。

下面這張是反面，在中間的藍(lán)色羊毛上放一個(gè)絆線鉤。

當(dāng)拉動(dòng)綠色羊毛處的拉桿時(shí)，表示輸入為1，粘性活塞將方塊推出，將輸入部分和加法器的電路連接，從而將輸入載入移位寄存器中。

第四步：接著如下圖所示把這個(gè)模塊密排堆疊8個(gè)，這樣就代表了二進(jìn)制的8位數(shù)，其中每個(gè)拉桿代表一個(gè)位數(shù)的輸出。

第五步：緊貼著綠色羊毛模塊的高位建造另一個(gè)乘數(shù)（橙色羊毛）部分，如下圖，右邊（輸出）部分和綠色羊毛部分的構(gòu)造是一模一樣的。

第六步：下面兩張圖是左半部分的構(gòu)造，添加了漏斗和投擲器，上方的投擲器和漏斗朝向綠色羊毛部分，下方兩個(gè)漏斗的方向和上面的相反。

第七步：.然后在剛才那8個(gè)綠色羊毛模塊的左側(cè)（也就是高位側(cè)）堆疊8個(gè)出來(lái)。如下圖所示，這樣一個(gè)8位乘8位的乘法器的框架就出來(lái)了。

第八步：.接下來(lái)我們需要在一些地方補(bǔ)充裝置，使得乘法器每個(gè)部分能夠連接起來(lái)，正常運(yùn)作~

1.把橙色部分的最左側(cè)（高位處）修改成下圖這樣~ 右側(cè)那三個(gè)方塊都是投擲器，其中一個(gè)投擲器是原來(lái)就存在的，向著模塊內(nèi)部的方向，剩下兩個(gè)都是向上，漏斗向左。

2.然后在前面增加一層，變成下圖這樣。中間的沙子可以替換成不受重力影響的方塊，還有三個(gè)熔爐，上面和左下的熔爐放一個(gè)任意物品，中間的熔爐放一個(gè)不可堆疊物品（如最便宜的木鏟或石鏟），左上角的白色羊毛處增加一個(gè)按鈕作為啟動(dòng)鍵。

3.連接橙色部分和啟動(dòng)部分的電路修改成如下圖所示：

4.這里增加兩個(gè)粘性活塞以及補(bǔ)一些羊毛。

5.下圖中連接部分加一堆漏斗，這些漏斗連接高位部分的漏斗。

6.找到末尾的位置，改成下面這樣，注意原來(lái)左下角的那個(gè)中繼器變成了紅石線。

7.重要，下圖中末尾部分的四個(gè)中繼器改成4tick增加延遲，保證下一次運(yùn)算不會(huì)出錯(cuò)。

8.下圖十字準(zhǔn)星所指向的投擲器內(nèi)部放兩個(gè)不可堆疊物品（如木鏟）

9.下圖中加上一個(gè)紅石火把，注意先破壞掉中繼器。

到這里，所有的修改都完成了，同時(shí)乘法器也就大功告成了。

使用的時(shí)候，橙色部分輸入其中一個(gè)乘數(shù)，綠色部分輸入另一個(gè)乘數(shù)，按照習(xí)慣左側(cè)輸入高位，右側(cè)輸入低位，按下按鈕就可以計(jì)算了。比如，我們計(jì)算3*3，換算成二進(jìn)制就是11*11，如下圖所示把相應(yīng)的拉桿拉起。

得到紅石比較器的輸出是1001，也就是2^4+1=9 (注意，從這個(gè)方向看的話，輸出端左側(cè)是低位，右側(cè)是高位。)

當(dāng)投擲器旁邊的比較器高頻時(shí)鐘閃爍之后，表示此次運(yùn)算已經(jīng)完成，方可進(jìn)行下一次運(yùn)算。當(dāng)運(yùn)算結(jié)束后，再次輸入乘數(shù)并按下按鈕，灰色羊毛部分開始運(yùn)作，會(huì)將輸出端的粘性活塞推出，先將上一次的運(yùn)算結(jié)果，同時(shí)啟動(dòng)加法器和移位寄存器開始下一輪的計(jì)算。

以上就是精簡(jiǎn)串行乘法器的教程，本篇教程介紹的乘法器相比于其他乘法器具有體積更小的優(yōu)點(diǎn)，不足是運(yùn)算速度較慢。但是由于建造起來(lái)比較方便，同時(shí)體積小也彌補(bǔ)了在運(yùn)算速度上的缺憾，所以這個(gè)乘法器還是比較實(shí)用的，希望大家能夠喜歡~