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Unter Redstone-Schaltkreisen werden in Minecraft alle Schaltungen zusammengefasst, die auf Signalen aufbauen. Das reicht von simplen Hebel-öffnet-Tür-Schaltungen (die nicht einmal unbedingt Redstone-Kabel verwenden müssen) bis zu komplizierten Schaltungen wie Uhren oder Kombinationsschlössern.
Die Grundlage für alle komplexeren Schaltungen (sowohl in der Spielwelt von Minecraft, als auch in der realen Welt) sind zwei Elemente: Leiterbahnen und Bauteile.
Leiterbahnen (oder Kabel) werden in Minecraft durch Redstone gebildet, der auf Blöcken platziert werden kann und sich automatisch miteinander verbindet. Diese Kabel dienen zum Übertragen von Signalen von einer Signalquelle zu einem Signalempfänger.
Bauteile oder auch Bauelemente sind in Minecraft spezielle Blöcke, die entweder ein Signal abgeben, oder ein eingehendes Signal verarbeiten und weiterleiten, bzw. in eine bestimmte Aktion umsetzen. Sie werden auch redstone-aktive Blöcke genannt.
Ein Signal in der Minecraft-Spielwelt ist vergleichbar mit der Elektrizität in der realen Welt. Es geht von einer Signalquelle aus (Output) und wird von einem Signalempfänger aufgenommen (Input). Dort löst es eine Aktion aus, z. B. eine Bewegung.
Übertragen wird das Signal von Redstone-Kabeln, verarbeitet von Bauelementen. Häufig kann eine Signalquelle auch direkt neben oder einen Block neben einem Signalempfänger platziert werden, so dass kein Kabel nötig ist. Die wichtigsten Bauelemente sind Redstone-Fackeln und -Verstärker.
Drei Eigenschaften zeichnen Signale in Minecraft aus:
Die Signal-Stärke ist gleichbedeutend mit der Reichweite eines Signals. Ohne Verstärkung reicht ein Signal 15 Blöcke weit.
Die Signal-Länge ist die Zeit, die das Signal andauert, ehe es endet. Sie reicht je nach Signalquelle von wenigen Ticks bis unendlich.
Die Signal-Verzögerung ist die Zeitdauer, die das Signal benötigt, um eine bestimmte Entfernung zu überbrücken. Je mehr Bauteile eine Schaltung hat, desto länger ist in der Regel die Verzögerung. Die meisten Bauelemente haben eine Verzögerung von zwei Ticks.
Ein Redstone-Signal geht immer von einer Signalquelle aus und mündet normalerweise in einem Signalempfänger, wo es eine bestimmte Aktion auslöst. Die Verbindung zwischen Quelle und Empfänger wird durch Redstone-Kabel hergestellt. Dazu wird Redstone-Staub auf den Blöcken dazwischen platziert. Wenn Signalquelle und Signalempfänger sich unmittelbar nebeneinander befinden, kann das Signal in bestimmten Fällen direkt übertragen werden. Eine Redstone-Fackel kann beispielsweise oben auf einer Redstone-Lampe platziert werden, um diese zum Leuchten zu bringen. Oder ein Schalter irgendwo auf dem Block neben einer Tür kann diese bewegen, wenn er betätigt wird.
Ein Redstonesignal wird durch ein Redstone-Kabel maximal 15 Blöcke weit übertragen. Dabei leuchtet das Kabel auf. Die Helligkeit, mit der das Kabel leuchtet, zeigt die Stärke des Redstone-Signals.
Auf dem nebenstehenden Bild sind verschiedene Verschaltungen dargestellt:
Ein Redstone-Kabel kann einen Block Höhenunterschied überwinden.
Ein Signal kann einen Signalempfänger seitlich oder von unten erreichen, beide Verbindungen sind gültig.
Redstone-Fackeln wirken zu den Seiten und auf den Block über ihnen.
Die Lampe im Vordergrund leuchtet nicht, diese Verschaltung funktioniert nicht.
Vertikale Signale
Häufig möchte man ein Signal vertikal übertragen. Man kann beispielsweise mit einem Redstone-Kabel stufenförmig einen Höhenunterschied überwinden. Oder man nutzt die besonderen Eigenschaften der Redstone-Fackel aus, je nach Platzierung einen ober- oder unterhalb liegenden Block zu aktivieren. Das Bild zeigt vier Möglichkeiten:
Blau: Das Redstone-Kabel führt über Stufen. Ein Signal kann aufwärts und abwärts gesendet werden. Die Verzögerung ist gering, die Reichweite (ohne weitere Verstärkung) 15 Blöcke. Durch eine wendeltreppenartige Anordnung der Stufen ist die Konstruktion auf einer 2x2-Grundfläche möglich.
Grün: Die Redstone-Fackeln und -Kabel übertragen ein Signal ausschließlich von oben nach unten. Die Verzögerung ist abhängig von der Anzahl der verwendeten Redstone-Fackeln, die Reichweite ist beliebig. Grundfläche 2x1 Blöcke.
Rot: Die Redstone-Fackeln übertragen ein Signal ausschließlich von unten nach oben. Die Verzögerung ist abhängig von der Anzahl verwendeter Redstone-Fackeln, die Reichweite ist beliebig. Grundfläche 1x1 Blöcke.
Gelb: Durch diese Anordnung ist die Übertragung eines Signals von oben nach unten auf einer Grundfläche von 1x1 Blöcken möglich. Die Verzögerung ist abhängig von der Anzahl der verwendeten Klebriger Kolben, die Reichweite ist beliebig. Diese Anordnung ist erst durch die Einführung des Redstoneblock möglich.
Eine verbesserte Lösung, wie sie in der Mitte: Blau zu sehen ist, ist Stufen (egal welches Material) zu verwenden. Dadurch ist eine Konstruktion auf einer Grundfläche von 1x2 möglich. Allerdings funktioniert diese Technik nur Aufwärts und die Nachteile der Mittleren Lösung bleiben.
Für manche Anwendungen braucht man ein wechselndes Redstone-Signal, welches mit verschieden Möglichkeiten erreicht werden kann, jedoch mit folgender Variante am besten:
Ein Impulsgeber mit einem Sticky Piston
Wenn man den Schalter betätigt, fließt Das Signal durch den Sandblock in den Redstone-Verstärker und gibt diesen weiter an den Kolben. Dieser schiebt den Sandblock weg, durch den das Signal floß. Da nun kein Signal anliegt, zieht sich der Kolben wieder ein und nimmt den Sandblock mit, sodass wieder das Signal ankommt. Dadurch erhält man einen schnellen, gleichmäßigen Impuls. Die Geschwindigkeit der Impulse kann an dem Redstone-Verstärker eingestellt werden, in dem man ihn rechtsklickt. Achtung! Seit dem Minecraft 1.7.3 Patch muss die Stufe des Verstärkers mindestens 2 sein (Stufe 1 ist, wenn man den Verstärker setzt und nichts an ihm ändert).
Es gibt, wie in der modernen Elektronik, auch bei Minecraft die Möglichkeit, eine Wechselschaltung über nur ein Schaltobjekt zu steuern. Für so eine "intelligente" Schaltung benötigt man allerdings viel Platz. Des Weiteren spielt das Timing eine große Rolle, da das Wechselsignal nur für einen Augenblick auftreten darf, sonst flimmert der Kern der Anlage ständig zwischen den Zuständen hin und her. Es empfielt sich also, an der nebenstehenden Schaltung den im grünen Kasten befindlichen Verzögerer (von mir aus auch mit Restone-Verstärkern) einzustellen. Die UND-Bauteile im blauen Kasten über der Speicherzelle dienen zur Entscheidung, welche der Seiten der Speicherzelle den Befehl zur Änderung bekommt.
Ein Taster ist im Grunde ein 'Schalter', welcher beim ersten Drücken ein Signal einschaltet, wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt (wobei das Signal eingeschaltet bleibt) und bei einer erneuten Betätigung das Signal wieder ausschaltet. Im realen Leben hat es häufig die Form eines Druckknopfes - 1 Mal den Knopf hereindrücken und das Licht geht an und durch nochmaliges Betätigen des Knopfes wird das Licht wieder ausgeschaltet. Hierbei springt der Druckknopf bei jeder Betätigung wieder in eine Stellung, aus der er hereindrückbar ist.
In Minecraft ist eine solche Schaltung auf unterschiedlichen Wegen zu erreichen. Eine Möglichkeit ist das Ausnutzen der Sticky-Pistons, die zwei Tick lange Signale benötigen, um auszufahren, um ein Objekt wegzuschieben und dann wieder heranzuziehen, der Sticky-Piston im Gegensatz aber nur einen Tick benötigt, um auszufahren und ein entferntes Objekt heranzuziehen. Somit kann z. B. ein Block über einen Piston beim ersten Klick geschoben werden und beim zweiten Klick wieder herangezogen werden. Eine Möglichkeit, um ein 1-Tick langes Signal zu bekommen, ist der 1- oder 3-Tick-Wandler, welcher unter Redstone_(Schaltkreise)#1-.2C_2-_oder_3-Tick-Wandler aufgeführt ist. Man muss hierbei lediglich den Output mit einem Sticky-Piston verbinden.
Benutzt man zwei Nicht-Gatter in einer Reihe, so kann die Reichweite der Energieweiterleitung auf mehr als die ursprünglichen 15 Blöcke erweitert werden. Seit dem 1.0.2-Update vom 6. Juli 2010 muss sich ein Kabel zwischen den beiden Nicht-Gattern befinden. Dadurch entsteht die Möglichkeit, Signale über weite Strecken hinweg an Türen, Schienen etc. zu übertragen. Um Verzögerungen zu verringern, kann jeweils ein Umkehrer alle 15 Blöcke platziert werden. Sollte das Eingangssignal am anderen Ende umgekehrt werden, muss lediglich ein weiterer Umkehrer hinzugefügt werden.
Entwurf A B C D
Einheitenlänge 3 4 6 5
Fackeln 1 2 3 2
Redstone 1 2 2 2
Verstärkerblock in Funktion
Mit der Beta 1.3 wurden kompaktere Redstone-Verstärker als eigene plazierbare Einheit eingeführt. Sie erfüllen damit die gleiche Aufgabe wie selbstgebaute Verstärker, beanspruchen aber weniger Platz und sind nicht für Feedback-Loops geeignet. Näheres hierzu siehe unter Redstone (Verstärker).
Ein Impuls Gate ist eine Erweiterung zum "Exklusiv-oder-Gate" (XOR) Wie ein Knopf gibt die Schaltung ein einfaches Signal zurück. Im Gegensatz zu diesem muss der Hebel allerdings ein weiteres Mal umgelegt werden.
Gegenüber einem einfachen Button hat es den Vorteil, dass man die Zeit, wie lange der Ausgang leuchtet, bestimmen kann, indem man die Verstärker variiert oder weitere Verstärker hinzufügt.
Wenn an dem Impuls-Schaltkreis eine ganz normale Clock-Schaltung anschließt, so kann man sie starten wie mit einem Button. Der Vorteil ist, dass es auch möglich ist, in Schritt 2 (Hebel oben) einen Schaltkreis für das Ausmachen des Clock-Schaltkreises anzuschließen.
Funktionsweise: Die Funktionsweise ist einfach, es ist eine ganz normale XOR-Schaltung, bei der eine Leitung den zweiten Schalter simuliert. Mithilfe von Verstärkern wird die XOR-Schaltung nicht sofort beendet, sondern erst nach einer bestimmten Zeit.
Schalter Ausgang
unten Einfaches Blinken
oben Zurück zur Ausgangslage
Auch bekannt als Umkehrer (in der Elektrotechnik üblicherweise "Inverter" genannt), oder NOT-Gatter. Diese Vorrichtung kehrt eingehende Signale um und kann auch als Signallampe benutzt werden, die eingeschaltet ist, wenn kein Eingangssignal vorhanden ist.
A NOT A
1 0
0 1
Entwurf A B
Größe 1x1x2 1x2x1
Fackeln 1 1
Redstone 0 0
Eingang isoliert? Ja Ja
Ausgang isoliert? Ja Ja
Bei einem Oder-Gatter oder auch OR-Gatter muss mindestens ein Eingang aktiv sein, um einen aktiven Ausgang zu erhalten
Verknüpft man zwei Eingänge direkt über Redstone, erhält man ein sogenanntes Oder-Gatter.
A B A Oder B
1 1 1
1 0 1
0 1 1
0 0 0
Entwurf A B
Größe 1x1x1 1x3x2
Fackeln 0 2
Redstone 1 1
Eingang isoliert? Nein Ja
Ausgang isoliert? Nein Ja
Höchste Anzahl der Eingänge 3 4
Das Und(AND)-Gatter verknüpft 2 oder mehr Signale, sodass der Ausgang nur dann wahr oder eingeschaltet ist, wenn die beiden Eingänge wahr/eingeschaltet sind.
A B A Und B
1 1 1
1 0 0
0 1 0
0 0 0
Verschiedene Varianten von UND-Gattern
Entwurf A B C
Größe 3x2x2 2x3x2 1x6x5
Fackeln 3 3 3
Redstone 1 2 3
Das Nicht-Und-Gatter, auch NAND-Gatter genannt, ist ein Schaltkreis, bei dem der Ausgang nur ausgeht, wenn alle Eingänge an sind.
A B A NAND B
1 1 0
1 0 1
0 1 1
0 0 1
Entwurf A B
Größe 3x1x2 2x2x1
Fackeln 2 2
Redstone 1 1
Das Nicht-Oder-Gatter, auch NOR-Gatter, ist ein Schaltkreis, bei dem der Ausgang nur ausgeht, wenn mindestens ein Eingang an ist.
A B A NOR B
1 1 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
Entwurf A B
Größe 1x1x2 3x3x3
Fackeln 1 1
Redstone 0 5
Eingänge 3 4
Eingänge isoliert? Ja Ja