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Schaltnetze/Subtrahierer (Redstone)

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Grid Redstone-Fackel.png
Definitions-Konflikt
Die Definition des Subtrahierers ist in diesem Artikel nicht ganz richtig, deswegen sind alle Äußerungen diesbezüglich mit Vorsicht zu genießen.
Gruppe: Grid Redstone-Verstärker.png
Schaltnetze

Grid Roter Sand blass.png mit Mechaniken
                Hier:
Grid Redstone.png mit Redstone

Grid Befehlsblock.png mit Befehlen

Die vorgestellte Technik kann in der Redstone-Welt angesehen werden.

Grid Redstone-Block.png mehr Redstone

Der Halbsubtrahierer besteht wie der Halbaddierer aus einem Exklusiv-Oder-Gatter, das subtrahieren (abziehen) kann. Jedoch kann er nicht in den negativen Bereich rechnen, weshalb er auch nur ein "halber" Subtrahierer ist. Ein Vollsubtrahierer ist mit einen Zweikomplement ausgestattet, weshalb er dann auch in den negativen Zahlenbereich rechnen kann.

Inhaltsverzeichnis

Variante 1[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.1.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.1.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.1.3.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.2.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.2.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.2.3.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.3.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.3.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 1.3.3.png

Der Halbsubtrahierer besteht aus einen oder mehrerern Volladdierer und einen Halbaddierer, in der Mindestgröße benötigt der Halbsubtrahierer nur einen Halbaddierer. Um aus einen Volladdierer einen Halbsubtrahierer zu erstellen muss jeder zweite Eingang negiert werden (Eingang mit dem Smaragdblock). Der Übertrags-Ausgang (Carry-Out) des Halbaddierers wird mit dem Übertragseingang des ersten Volladdierers verbunden. Der erste Ausgang des Halbaddierers geht jedoch auch in den Übertragseingang des ersten Volladdierers und er muss danach noch negiert werden für den Ausgang. Nun muss noch der letzte und höchste Wert-Ausgang des Volladdierers negiert werden. Wenn das alles geschehen ist, ist der Halbsubtrahierer fertig. Jedoch muss immer mit dem ersten Eingang eines jeden Volladdierers begonnen werden, das heißt, man sollte, wenn man mit dem Halbsubtrahierer rechnen möchte, immer zuerst den Hebel mit dem Kohleblock aktivieren (Minuend), bevor man dann den Subtrahend angibt. Dieser Halbsubtrahierer kann nur subtrahieren, um einen Halbsubtrahierer zu konstruieren, der auch addieren kann siehe die zweite Variante. Man kann diesen Halbsubtrahierer beliebig vergrößern, jedoch muss man darauf achten das jeder weitere zweite Eingang negiert wurde und nur der erste und letzte Ausgang des Halbsubtrahierers negiert wird, alle dazwischen bleiben unverändert.

Variante 2[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.3.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.4.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.5.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.6.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.5.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.7.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.5.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.8.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.1.5.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.2.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.2.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.2.3.png

Dieser Halbsubtrahierer kann addieren und subtrahieren. Er besitzt einen zusätzlichen Hebel (Goldblock), welcher noch die Rechenart umstellen kann. In der Animation sieht man einen Halbsubtrahierer, der drei Eingänge hat. Die zwei Bit-Eingänge (Kohle und Smaragdblock in der Animation) sind jeweils die Summanden oder Minuend und Subtrahend. Der dritte Eingang (Goldblock in der Animation) bestimmt ob eine Addition oder Subtraktion stattfinden soll (Rechenart-Leitung). Ein Subtrahierer ist im Grunde nur ein erweiteter Volladdierer. Wenn man einen Volladdierer gebaut hat, so muss man nun den zweiten Eingang mit einen Exklusiv-Oder koppeln. Das heißt, der Ausgang des Exklusiv-Oders wird an den zweiten Eingang des Volladdierers angeschlossen, der erste Eingang bleibt unberührt. Nun wird ein Eingang des Exklusiv-Oders als zweiter Eingang des Halbsubtrahierers behandelt. Der zweite Eingang des Exklusiv-Oders muss nun mit dem Hebel verbunden sein, welcher die Rechenart umstellt (+ oder -). Wenn das geschehen ist, so muss der Rechenart-Eingang noch mit dem Volladdierer direkt verbunden sein, mit dem sogenannten Carry-In. Das ist der Anschluss, welcher in der Animation ganz vorne beim Volladdierer zu sehen ist. Wenn dieser auch angeschlossen ist, so muss nun noch der letzte Ausgang vom Subtrahierer von der Wertigkeit am höchsten mit einen Und-Gatter verbunden sein. Wobei die Rechenartleitung negiert sein muss (keine Redstone-Fackel, da bei einen Und-Gatter normal beide Eingänge durch eine Redstone-Fackel unnegiert sind). Nun ist der Halbsubtrahierer fertig. Dieser Subtrahierer kann maximal 1 - 1 rechnen was 0 ergibt. Beim subtrahieren muss man jedoch beachten, das man immer die beiden Eingänge eines Subtrahierers subtrahiert, wenn man aber einen Subtrahierer aus mehreren Volladdierern baut, so werden immer die ersten Eingänge alle addiert und von den zweiten Eingängen subtrahiert. Man kann den Halbsubtrahierer beliebig erweitern, wodurch er auch größere Zahlen von kleineren abziehen kann. In der Animation wurde die einfachste Art gezeigt. Man kann auch ein Addierwerk zu einen Halbsubtrahierer erweitern. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Rechenart-Leitung stehts den letzten Ausgang des Addierwerks ansteuert (Und-Gatter inklusive), den ersten Übertrag-Eingang ansteuert und jeweils immer der zweite Eingang des jeweiligen Addierwerks durch ein Exklusiv-Oder gekoppelt ist. Dann kann man ihn nahezu beliebig erweitern.

Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.3.1.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.3.2.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.3.3.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.3.4.png Schaltnetze Subtrahierer (Redstone) Animation 2.3.5.png

Wenn man den Halbsubtrahierer erweitert in dem man ein Addierwerk zu diesen ausbaut, erhält man die Möglichkeit größere Zahlen von einander abzuziehen. Bei dieser Ausführung wurden vier Halbsubtrahierer gekoppelt. Damit man hier erkennen kann welchen Wert man von einander abziehen kann wurden die Eingänge mit Kohle- und Smaragdblöcken markiert. Die Eingänge mit jeweils den gleichen Mineralblöcken werden bei Aktivierung addiert. Sobald man seinen Wert festgelegt hat, kann man nun die Eingänge des anderen Mineralblockes auswählen und nun den angegebenen Wert voneinander abziehen. Jedoch ist auch hier noch nicht möglich einen Subtraktion in die negativen Zahlen auszuführen.


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