في هذه الصفحة
كيف تعمل الإشارات؟
الإشارة رقم من 0 إلى 255، يحمله كابل إشارة رفيع أو ليف ضوئي أو اللاسلكي. وتُعدّ مشغّلة من 128. القطع المنطقية تجيب 255 أو 0، وكل قطعة تضيف دورة واحدة مدتها 50 مللي ثانية (الكابلات ووصلات التقاطع والمكرّرات لا تضيف شيئًا)، فتستطيع مشاهدة إشارة تنتقل عبر بناء. الإشارات والطاقة شيئان مختلفان: كابل الإشارة لا يحمل إلا المعلومات، أما المصابيح والمحركات فتحتاج إلى كابل طاقة (الطاقة). والقطع المنطقية لا تحتاج إلى كابل طاقة: يكفيها كابل الإشارة الذي يغذيها. والمدخل غير الموصول يُقرأ 0.
ماذا تفعل كل قطعة منطقية؟
| القطعة | ماذا تفعل |
|---|---|
| تأخير | تعيد ما تلقّته قبل N دورات: من 0.05 ث إلى 30 ث (0.5 ث افتراضيًا). |
| بوابة منطقية | AND أو OR أو NOT، بتًّا بتًّا على البتات الثمانية. NOT يعطي 255 ناقص A. |
| مضخّم عمليّاتي | A + B (بحد أقصى 255)، A - B (حد أدنى 0)، A x B / C (C غير موصول = 255، نسبة مئوية)، A > B، A = B. |
| ذاكرة | عند الحافة الصاعدة لدخل الكتابة (Write) تنسخ دخل القيمة (Value) وتحتفظ به (تبدأ من 0). |
| المقرن الضوئي | 8 قنوات تحكم من جانب، وليف من الجانب الآخر. كليزر يرسل، وكخلية ضوئية يقرأ. 5 واط على كابل طاقة صغير. |
| لوحة عرض | لوحة جدارية بأربعة مداخل؛ و{1} إلى {4} في نصها تعرض القيم الحية. 1 واط على كابل طاقة صغير. |
| مفتاح الإضاءة، الزر | يرسل المفتاح قيمة تختارها (0 إلى 255، و255 افتراضيًا)؛ ويبقى الزر مضغوطًا ثانية واحدة. |
نمط كل قطعة (نوع البوابة، التأخير، عملية المضخّم العمليّاتي) يُضبط على ورقتها وينقش على نموذجها، فتقرأ دائرة بمجرد النظر إليها. وكل قطعة تُصنع: المقرن يريد عدسة، والبوابة سيليكونًا وملامس ذهب.
القطع المنطقية
كيف أجعل آلة تتفاعل مع العالم؟
- حساس الحضور: يضع 255 على كابل إشارته ما دام لاعب أو كائن واقفًا أمامه، ضمن 1 إلى 8 م (4 افتراضيًا)، ويبقيها 3 ث افتراضيًا بعد مغادرة آخر واحد. 3 واط على كابل طاقة صغير.
- حساس المستوى: يوضع على خزان، فيعطي امتلاء الخزان من 0 إلى 255. 3 واط.
- حساس القطع: 255 ما دامت الأرض حوله محمّلة ومستقرة. 5 واط.
- المرحّل والخافت: مرحّل كهربائي يغلق خط طاقته حين يكون الأمر 128 أو أكثر (2 واط). والترانزستور يمرّر الإشارة / 255 من التيار، فتشع المصابيح بالأرباع. والأبواب والأبواب الأرضية تُفتح عند 128 وتنغلق تحته.
- المقاييس: مقياس الدوران (سرعة العمود) والفولتمتر والأمتر ومقياس العزم تحوّل قراءة إلى إشارة من 0 إلى 255، مقيَّسة بمدى تضبطه على الورقة.
- كاتب الإشارات: مسجّل مخططات. يحتاج إلى 15 واط وورق؛ يرسم الإشارة (8 أقلام ملونة من ليف ثماني)، 128 نقطة في الورقة، ويحتفظ بما يصل إلى 16 ورقة منتهية.
كيف أبني ساعة نبض أو عدّادًا؟
- 1
ساعة نبض
اربط تأخيرًا ببوابة NOT ثم أعدها إلى التأخير: ينقلب الخرج كل زمن تأخير.
- 2
نبضة
زر موصول بدخل الكتابة في ذاكرة يخزّن قيمة عند النقرة.
- 3
عدّاد
الزر إلى الكتابة، والذاكرة إلى المضخّم العمليّاتي (A + 1) ثم عودة إلى القيمة. كل نقرة تضيف واحدًا.
- 4
عتبة
مفتاح مضبوط على قيمة ومضخّم عمليّاتي بنمط A > B: مشغّل حين تتجاوزها القراءة.
- 5
مقياس بطارية
إشارة شحنة البطارية مضروبة في 100 ومقسومة على 255 (المضخّم العمليّاتي A x B / C)، على لوحة عرض.
كيف يعمل اللاسلكي؟
- 256 قناة، وسعة بايت واحد. المرسِل يرسل قيمة كابل إشارته؛ والمستقبِل يضع السعة التي يسمعها على كابل إشارته. والمرسِل الأقوى على قناة هو الذي يسمعه المستقبِل.
- هوائي شامل الاتجاهات (سارية) أو طبق (مخروط بزاوية درجتين، يُوجَّه يدويًا أو يتتبع الأرض أو القمر). اللاسلكي لا يخترق الأرض أبدًا: طبق تحت أفق الجرم الذي يتتبعه يظل صامتًا.
- اختر هدفًا على الورقة: قريب (100 م)، قرية (1 كم)، منطقة (10 كم)، بعيد (100 كم)، القمر أو الأرض. وتخبرك بأحرف كبيرة بما سيستهلكه. المرسِل الشامل يأخذ حتى 2 كيلوواط، والطبق حتى 100 كيلوواط.
- الألياف تحمل الإشارات حتى 10 كم: أحادية (بايت واحد) أو ثمانية (8 قنوات، لكل منها لون). وكابل الإشارة يبلغ 256 م؛ ضع مكرّرًا لتذهب أبعد.
أسئلة
لماذا إشارتي متأخرة؟
كل قطعة منطقية تضيف دورة واحدة مدتها 50 مللي ثانية. سلسلة من عشر قطع تؤخر الإشارة نصف ثانية؛ أما الكابلات ووصلات التقاطع فلا تضيف شيئًا.
هل تحتاج القطع المنطقية إلى طاقة؟
لا. كابل الإشارة الذي يصلها يغذيها. المقرن الضوئي (5 واط) ولوحة العرض (1 واط) وحدهما يريدان كابل طاقة صغيرًا.
كيف أجعل مصباحًا يضيء حين أقترب؟
ضع حساس حضور على كابل طاقة صغير، ووصل خرج أمره بمرحّل كهربائي على خط طاقة المصباح، فيضيء المصباح ما دمت واقفًا أمامه.
هل أستطيع بناء حاسوب؟
القطع تكفي لسجلات وعدّادات ووحدة حسابية؛ واللاعبون يبنون معالجات حبًّا في الفن.
آخر تحديث