红石电路


红石电路(Redstone circuits)为玩家建造的,可以用于控制或激活其他机械的结构。 电路本身既可以被设计为用于响应玩家的手动激活,也可以让其自动工作——或是反复输出信号,或是响应非玩家引发的变化,例如生物移动、物品掉落、植物生长、昼夜更替等等。Minecraft中能够被红石控制的机械类别覆盖很广,小到最简单的机械(如自动门与光开关),大到占地巨大的电梯、自动农场、小游戏平台,甚至游戏内建造的计算机。了解如何构建和使用红石电路及其可控制的机制能极大地增加Minecraft中可游玩的深度。


基本概念


在描述基本的红石电路之前,需要先了解一些基本概念。
红石元件
红石元件是红石电路的基础,通过有目的性地使用红石元件即可构建出简单或复杂的红石电路。红石元件大致分为三个大类。

电源(信号源)
电源为整个电路或部分电路提供信号来源,在电路分析中通常被认为是只进行输出的元件 因为这类元件的输入来源并非红石电路,而是外部干预。例如玩家按下按钮;实体触发压力板(即便触发由于红石电路主动干预);随着时间和遮挡变化的世界光照强度等。 有按钮、拉杆、红石块、压力板、阳光探测器等。

传输元件(传输者、电容器)
传输元件负责直接传输和处理信号本身,自身可以接受输入输出。 有红石粉、红石中继器、红石比较器、红石火把、侦测器[仅基岩版]。 在基岩版中,除红石粉外的传输者被称为电容器(源码如此),电容器源码上归属于特殊的一类“信号源”元件。机械元件(消费者) 机械元件负责接受信号并作出反应,干预世界(例如移动方块、发光、发射投掷物等) 有时被称为消费者,因其只接收信号。 有活塞、红石灯、发射器、铜灯、投掷器、活板门等。机械元件(消费者) 机械元件负责接受信号并作出反应,干预世界(例如移动方块、发光、发射投掷物等) 有时被称为消费者,因其只接收信号。 有活塞、红石灯、发射器、铜灯、投掷器、活板门等。

位置
一个方块占据一个正方体的空间,正方体有6个面。也就是说与一个方块的六个面直接接触的方块有6个,称之为“与该方块毗邻的方块”,简称毗邻。 一个方块的毗邻和毗邻的毗邻(即与这个方块的曼哈顿距离为两格以内的方块),通称为这个方块的二阶毗邻。一个方块的毗邻的毗邻共有19个方块(包括它本身),二阶毗邻共有25个方块(包括它本身)。 四周一般指的是与该方块东西南北四个面相接触的4个方块。 红石线、红石火把等方块需要附着在其他方块上,一旦所附着的方块被破坏,它本身也会掉落。它们所附着的方块简称为它们的附着。 一些电源和传输元件有它的指向。中继器、比较器的指向就是输出端所朝向的方块,红石火把的指向是正上方的那一个方块,红石粉的指向通常与它的纹理的朝向相同,但也有特殊情况。

信号强度
信号强度通常为0到15的整数。红石线能向相邻的红石线传导信号,但每传导1格,信号强度会降低1点。因此,连续红石线最远能将信号传递15格。为了传输更远,可以使用红石中继器将信号强度强化为15,或使用红石比较器保持信号强度不变。 信号强度会因红石线间的直接传导而衰减,但也可以通过测重压力板、阳光探测器或直接控制输出不同的信号强度。 红石比较器实际上可以接受和输出小于0或大于15强度的信号。如命令方块的成功次数超过15或容器内的物品超过堆叠限制,红石比较器会把它们作为强度小于0或大于15的信号进行比较或作差后输出。 在Java版中,由于红石粉会规制信号强度(小于0的信号会直接被无视,大于15的信号会变成15),因此强度小于0或大于15的信号不能输出到红石粉上,只能直接使用红石比较器链接成链传输。 在基岩版中,由于信号传递基于有向图,红石粉不规制信号且只用于构建图中的边。因此强度小于0或大于15的信号可以输出到红石粉上,且衰减也会被正确计算,但最远只能传递15格。

强充能与弱充能
充能分强充能和弱充能: 当红石导体被红石元件(如中继器、比较器、红石火把等)充能。那么它能够激活毗邻的红石线和其他元件,这样的充能即为强充能(Strongly Charging); 当红石导体被红石粉充能。那么它只能够激活毗邻的其他元件,不能激活其他红石粉,这样的充能即为弱充能(Weakly Charging)。 被强充能的方块所表现性质和红石块大体相同,但红石块不是红石导体,且可以改变红石线的形状和指向、向红石比较器边侧输入信号[仅Java版],而强充能方块不能。 充能方块无法再去充能其他方块,只有电源和传输元件才可以去充能一个方块。

激活
机械元件和红石元器件可被电源、充能方块和传输元件以特定的方式激活,引发机械元件和红石元器件的反应(如活塞推动方块,开门,红石火把熄灭等)。 有些机械元件只会在刚被激活的瞬间有所反应,直到取消激活并再激活之前都不会再有所反应(如脉冲型命令方块执行命令,投掷器与发射器投掷或发射物品,音符盒播放一个音符)。其他机械元件会在激活时始终保持状态,直到取消激活(红石灯保持点亮,门保持开启,漏斗保持锁定状态,活塞保持伸出等)。 所有机械元件都可以被下列方块激活(例外:活塞不会被其活塞头朝向的方块常规激活): 毗邻的,处于开启状态的电源 例外:红石火把不会激活其附着的机械元件,侦测器不会激活除其指向以外的方块。 毗邻的充能方块(强充能与弱充能均可) 指向该机械元件的、输出信号的红石比较器或红石中继器 指向该机械元件的、激活的红石粉,包括附着其上的红石粉。(毗邻的、但未指向机械元件的红石粉不会激活机械元件)部分机械元件可以用其他方式激活(QC激活): 在Java版中,发射器、投掷器与活塞可以被以下方式激活:即如果上述4种方式作用于该机械元件正上方的那个方块(无论是何种方块,即使是空气也无妨),该机械元件也会被激活。正如门的下半部分那样。这种情况也可以表述为:该元件可以被斜上方或上方2格的方块激活。右图即为这类激活方式的例子。 这种方式被称为半连接。 门占2格空间,激活任意一半门,另一半也会被激活。

方块更新(狭义)
当一个方块的状态发生改变时,该改变会引起周围方块的方块更新。 在Java版中,红石电路的运作依赖于方块更新机制。单次方块更新会使周围的其他红石元件接收到“附近发生变化”的提示,以检测自身是否应该发生变化。若自身也发生了变化,将又会对周围发出方块更新。更新引起变化、变化创造更新,达成连锁反应,电路不一定能达到完全稳定的状态。 在Java版中,充能并非游戏内部的机制,因此,不管是否被充能或解除充能都不能产生方块更新。元件发生变化时,会更新周围足够范围内的方块以使电路正常工作(例如,压力板更新其毗邻及其附着的毗邻)。 除方块更新外,红石比较器还可通过其后方两格内的容器(包括上有运输矿车的探测铁轨)和某些其他方块的变化(例如物品栏里的物品发生变动)进行更新;侦测器还可检测某些方块变化而进行更新。 以下为Java版中的通常情况下的方块更新范围: 下列红石元件会产生二阶毗邻范围的方块更新:红石粉,红石火把

红石系统
简要介绍 基岩版使用“有向图”数据结构存储与管理红石电路,称为红石系统。该有向图实现上采用了邻接链表(而非邻接矩阵),所以有时亦称“邻接表”。红石电路的运作主要依赖于红石系统,同时也受方块更新的影响。 红石系统会储存所有红石元件,记录元件间连接方式及衰减(源码中称作“阻尼”),缓存周围部分实体方块的信息。每2游戏刻,红石系统就进行一次信号更新,计算和设置各个红石元件的红石信号。动力铁轨与激活铁轨的衰减计算也基于图,但使用了另一个值。
部分细节 红石元件在源码中被分为4类:信号源、电容器、消费者和传输者。
信号源 信号源为只能输出信号的元件。
电容器(是一类特殊的信号源) 电容器为既能输入信号,又能输出信号的元件。
传输者 传输者只负责传输(构建图中的有向边,连接各个元件),只有红石粉。在图构建完成后可被忽略(不影响信号正常计算)。
消费者 消费者为只能输入信号的元件。 消费者具有一个属性“晋升为信号源”,用于允许被强充能的消费者(如发射器)被强充能时的信号计算。 当发生的方块更新可能涉及到红石元件时,游戏会将其加入待变更列表。当元件经过了信号处理且输出发生了变更,其会将自身的下游元件加入待计算列表。 当前刻为红石刻时,红石系统以如下顺序工作:
信号源/图更新阶段 更新“待变更列表”内的元件的有向图(如活塞推拉方块截线或取消截线);处理红石系统依赖(如比较器检测容器);计算信号源元件的信号(如拉杆被玩家开关)。同时将可能导致输入变更的元件加入待计算列表。
电容器阶段 对“待计算列表”中的电容器元件进行信号计算。同时将其下游元件加入待计算列表。
消费者阶段 对“待计算列表”中的消费者元件进行信号计算,若元件需要做出某些特定响应(如活塞准备推出,发射器发射物品)将在下一游戏刻(非红石刻)进行处理(消费者更新阶段几乎在更新阶段序列的最后部分)。 各个计算阶段间具有“同步锁”,即本次处理的结果,在完全完成该阶段的处理后才可用。 电容器阶段的同步锁先于消费者阶段的计算生效,信号源阶段的同步锁则先于前二者生效。该逻辑会导致如下特性: 同一红石刻内,任意信号源阶段导致的信号变化可无延迟跨越1个电容器元件影响消费者元件。 意味着任何时候都可绝对稳定地进行一次“无延迟信号中继”:用活塞操作有向图链接,在信号源更新阶段完成一次信号中继。 在上一红石刻产生,但在该红石刻的信号源阶段被阻断(由于图更新)的信号变化无法传入电容器更新阶段,该变化因此无法影响电容器元件。 在同一红石刻内,电容器更新阶段前产生,但在电容器更新阶段被阻断的信号变化无法传入消费者更新阶段,该变化因此无法影响消费者元件。 活塞推拉可充能容器时,容器到位后的首个图更新阶段会被视作红石导体更新有向图,下个图更新阶段(1rt后)才能作为红石系统依赖接入比较器。 因为上述逻辑的性质,所以通常会将信号进行分类: 由信号源阶段导致的信号变化(如信号源元件发出的信号,图更新时接通或阻断连接),称为“信号源级信号”。 由电容器阶段导致的信号变化(电容器元件发出的信号)称为“电容器级信号”。 在延迟计算时,需要考虑该性质所造成的影响。
拓展 保存、加载与卸载 红石系统的有向图数据不存入存档数据(为了节省存档占用空间),每次进入存档后加载区块时重新搜索有向图。因此只加入玩家加载过的区块中的元件。所以即便在某个区块放置了大量元件,只要未加载其所在区块,这些元件就不会进入图,也就不会拖慢游戏速度。 同样,若某个区块已经被加载过,其中的元件及链接就已被加入图。即便该区块被卸载,元件数据与链接也不会被删除,仍能正确进行信号计算,包括所有机械元件(只是无法响应信号并工作)。因此静态电路可以抗卸载工作。 图欠缺稳定性 有的电路会被微时序扰动所影响,例如: 特殊状态的火把高频可被图的重搜影响; 对脸侦测器高频会被计划刻优先级和区块影响工作状态。 图搜索算法缺陷 即便很反直觉,但有的元件的确无法改变红石粉指向(如标靶、活塞、钟)。它们只能将自身和连接到自身的元件组成的有向边额外加入图(如输入直连标靶的中继器、比较器、火把),而不能干预图的搜索走向。这是由于线路连接优先级高于充能连接导致的(优先处理线路搜索,处理完线路连接再处理充能连接。且如果线路连接和充能连接指向同一元件,直接选择线路连接的结果,而无视充能连接的结果(即便充能连接的衰减较低)。 这个优先级特性可用于构建图更新检测器[1]。
性能对比 由于不产生图更新时红石粉相当于“不存在”,元件输出借助链接数据和衰减“直达”输入。节省了大量串行计算。 因此在静态电路中,基岩版红石粉的性能开销相较Java版红石粉具有压倒性的优势。 但由于有向图选用的数据容器和图搜索算法的缺陷,大量地增删元件或改变连接时,会产生相对较大的性能开销。且红石系统的工作效率可能随之降低。可能造成游戏卡顿,但也可以通过专门的设计来尽可能减小图更新数量与图的重搜的性能开销。 因此在动态电路中,基岩版红石粉的性能开销相较Java版红石粉相等甚至更大。

红石刻
红石刻(Redstone tick)简称刻或rt,也就是2游戏刻(如果没有卡顿等于0.1秒)。 在Java版中,因为多数红石元件需要2的整数倍游戏刻改变状态,所以红石刻曾被定义为Minecraft更新红石元件状态的最小时间单位,曾被玩家在红石电路中广泛使用。随着对游戏机制的进一步了解,现在常把游戏刻(game tick简称“gt”)作为最小时间单位。 在基岩版中,红石元件的信号通常每隔1游戏刻计算一次。因此红石刻既可以作为时间单位使用,等于2游戏刻;也可以用“红石刻”和“非红石刻”两个名词来指代某一游戏刻,以区分该游戏刻是否更新红石信号。
电路体积 通常使用长×宽×高的格式(电路的外切长方体)描述电路体积,其中包括底层用于附着的方块,不包括输入信号或输出信号的方块或结构。单位为方块(Block),简称b。 描述电路体积的另一种方法是忽略最下层支撑电路的那层方块(例如位于最下层红石粉之下的方块)。然而这种方法无法区分平面电路与一格高的电路。 对于某些电路,其单个的体积可能相对较大,但大量堆叠时可相互“穿插”,最终体积小于单元体积×堆叠数量。
电路特征 根据不同的设计目标,应当考虑一些常见的特征:
1格高电路 1格高电路只有1格,也就是说这种电路不能使用需要附着的元件(如红石线、红石中继器)。
1格宽电路 1格宽电路指至少1个横向尺寸为1的电路。亦称单片电路。
平面电路 指可以直接建造在地平面,无需层叠元件(不计红石元件的附着)的电路。平面电路通常利于初学者理解与学习。
无痕电路 指可以完全隐藏在一堵墙,或地板之下,或天花板之上的电路(即无痕迹电路)。特点是开启/关闭时不外露电路元件,这类设计常用于活塞门。
无延迟电路 指一接到输入信号,即时改变输出的零延迟电路(事实上仍然有延迟,只是小于1gt)。
无声电路 指不会发出声音的电路。这种电路不会有活塞、发射器和活板门等会发出响声的元件。此类电路适合陷阱、安静环境以及需要减噪的电路的建造。
可堆叠电路 指同样的电路可以一个直接叠在另一个的旁边或上方的电路,叠放之后各个单元可以被一个总输入控制。
可并列电路 指同样的电路可以一个直接叠在另一个的旁边或上方的电路,叠放之后各个电路之间不会互相干扰。
其他可能的设计目标 包括降低子电路延迟、减少昂贵元件消耗(如侦测器)、尽量减小体积等。



基本种类



数字电路
数字电路,简称数电,即通过游戏所给的红石元件与逻辑机制(或、非)来实现逻辑运算。数字电路一般基于二进制运算法则和逻辑运算来实现各种运算,从而实现各种复杂的计算器和计算机。数字电路在现实中是一门学科。如果没有知识基础与思维基础,数字电路对普通玩家来说较为复杂高深。数电分为三派:传统数电、现代数电和无延迟数电。
传统数电传统数电只使用静态电路来完成整个电路的逻辑,只在电路输出处使用动态电路。 例如一个使用活塞屏显示结果的四则运算器,按照定义,它只能在活塞屏处使用动态电路。
现代数电现代数电仍然要求电路主要逻辑使用静态电路,但允许合理地运用动态电路(例如使用墙电或光电)来提升电路性能。 例如:使用光电的占地仅16区块、访问时间1~4秒的10Hz双通道读写16384字节RAM。在储存阵列密度高达2方块/位数据的前提下具有如此速度和带宽,该电路性能传统数电无法企及。
无延迟数电由于无论在传统数电或现代数电中,完全的无延迟均被排斥,因此无延迟数电独立成派。无延迟数电通常追求无延迟前提下特殊的实现:更小的体积或是更低的卡顿;亦或是验证一些极其复杂的数学逻辑在Minecraft中的可行性(若不采用无延迟电路意味着时间开销过高)。 例如:无延迟四则计算器、无延迟边沿逻辑计算体系、10Hz中央处理器等。 数电相较于模电,速度较快,体积稍大。

模拟电路
模拟电路,简称模电,即利用比较器的比较或减法模式来对信号强度进行处理与运算。 “模拟”意为“连续变化”。但Minecraft的红石信号实际在强度和时间上都是离散的(例如不存在11.45强度的信号,也不存在长度无法度量的信号),这类信号以及相关的处理电路逻辑在现实中称为多电平逻辑(归属于数字电路)。此处使用“模拟”一词是为了区分信号有无和信号强度的传输与计算。在现实生活中,数字电子技术(一般是二电平逻辑,仅有高或低电平)与模拟电子技术(重在连续变化的电势)间的区别与其最为相似,因此“模拟”与“数字”的叫法被广泛采用,但请记住其和现实中有所区别,切勿混为一谈。 红石模拟电路主要分为“弱信号模拟电路”(弱模)和“强信号模拟电路”(强模)。 弱模基于0 ~ 15的信号强度进行处理与运算,进制规则一般基于16进制或10进制。 强模利用比较器允许超过15信号强度的特性,使用0 ~ 2,147,483,647的信号强度进行处理与运算,进制规则取决于具体电路设计。 部分模拟电路也会使用小于0的红石信号进行计算。 模电相较于数电速度稍慢,体积稍小。

机械电路
机械电路,简称械电,即利用活塞、黏性活塞、发射器等的种种游戏特性来实现目标的电路。 根据设计目标,可分为高速械电和高压械电等。高速械电优先追求速度,其次追求减小体积(比如0.15s开门的2×2无痕玻璃门)。高压械电优先追求减小体积,其次追求速度,所以通常时序复杂(比如体积仅760方块的6×6活塞门,开关门共75分钟)。

飞行器科技
飞行器科技,又称航械、黏液块技术(绿萌)、活塞虫等。飞行器科技脱胎于械电,利用活塞和黏液块/蜂蜜块实现可单向或多向航行的机械,也能用来可移动的其他类型的电路,例如世界吞噬者、移动矢量炮、移动3×3门等。

生存实用电路
TNT大炮 Tutorial:TNT大炮 TNT大炮基于对于TNT实体的研究与模型建立,炮膛设计等。
矢量炮 矢量炮即利用正交分解,通过控制两个互相垂直炮膛的TNT数量,来实现控制两个互相垂直且作用于弹头的同一点上的力,以实现精确的打击效果。



基本电路



虽然建造电路的方法无穷无尽,但特定功能的电路建造样式是比较固定的。下面的章节对一些电路进行了分类,每个章节有独立的主条目用于描述具体的电路设计方案。 某些电路可能只能完成最简单的控制功能,但只需要将数个此类简单电路组合,便能组成复杂的、能够满足目标的大型电路。


脉冲电路
一些电路需要特定的脉冲来工作,也有一些电路用脉冲传达特定信息。在这样的环境下,脉冲电路派上了用场。 在一个状态稳定,另一个状态不稳定的电路通常称为单稳态电路(monostable circuit)。大多数脉冲电路属于单稳态电路,因为它们的激活态(非稳态)只能持续较短时间就回到稳定态。 脉冲发生器:产生特定长度的脉冲。 脉冲限制器:可以缩短过长的脉冲。又称脉冲缩短器。 脉冲稳定器:可以延长过短的脉冲。又称脉冲延长器。 脉冲延迟:能够为脉冲提供延迟(部分脉冲延迟会改变脉冲长度)。 边沿感应器:在信号变化时输出脉冲:从0到1(“上升沿”感应器)或从1到0(“下降沿”感应器),或两者均感应(“双边沿”感应器)。 脉冲长度识别器:能够在输入脉冲长度在某个范围内时输出信号。

时钟电路
时钟电路为持续、重复提供特定长度脉冲的脉冲发生器。一些时钟电路自动工作,另一些则可控工作。 从一次脉冲的开始到下一次脉冲的开始,这段时间的长度被称为时钟电路的周期。在一个周期中,一次脉冲的长度与这个周期的总长度的比值叫做占空比,占空比并非越高越好。 简单的时钟电路只有两个等长的状态(占空比为50%)。例如1rt激活,1rt非激活的时钟(2rt周期时钟)。
环时钟 使用中继器、比较器甚至红石火把组成链,使链的头尾相接组成环,以此作为时钟电路。组成环的元件数量决定了环的周期。具有两种设计:旋转环(单纯使信号在环内旋转,易于理解)、反相环(在旋转环的基础上使信号每周期反转,同样的元件数量下周期长度是旋转环的两倍。通常需要比较器、红石火把以获得反相功能)。
漏斗时钟 漏斗时钟通过漏斗链循环传递物品,并通过红石比较器侦测输出。漏斗时钟的体积与耗材极小。
活塞时钟 利用活塞或黏性活塞对方块的推拉延迟建造时钟。活塞时钟的耗材较高且占空比通常难以控制(例如建造一个单周期占空比50%的活塞时钟通常极为困难)。
侦测器时钟 摆放两个观察端彼此相对的侦测器,在其后摆放红石元件即可。
其他时钟设计 时钟电路也可以基于唱片机、阳光探测器、矿车、船、掉落物品的自然消失、水的流动等。

传输电路 时钟电路为持续、重复提供特定长度脉冲的脉冲发生器。一些时钟电路自动工作,另一些则可控工作。 从一次脉冲的开始到下一次脉冲的开始,这段时间的长度被称为时钟电路的周期。在一个周期中,一次脉冲的长度与这个周期的总长度的比值叫做占空比,占空比并非越高越好。 简单的时钟电路只有两个等长的状态(占空比为50%)。例如1rt激活,1rt非激活的时钟(2rt周期时钟)。
环时钟 使用中继器、比较器甚至红石火把组成链,使链的头尾相接组成环,以此作为时钟电路。组成环的元件数量决定了环的周期。具有两种设计:旋转环(单纯使信号在环内旋转,易于理解)、反相环(在旋转环的基础上使信号每周期反转,同样的元件数量下周期长度是旋转环的两倍。通常需要比较器、红石火把以获得反相功能)。
斗时钟漏 漏斗时钟通过漏斗链循环传递物品,并通过红石比较器侦测输出。漏斗时钟的体积与耗材极小。
活塞时钟 利用活塞或黏性活塞对方块的推拉延迟建造时钟。活塞时钟的耗材较高且占空比通常难以控制(例如建造一个单周期占空比50%的活塞时钟通常极为困难)。
侦测器时钟 摆放两个观察端彼此相对的侦测器,在其后摆放红石元件即可。
其他时钟设计 时钟电路也可以基于唱片机、阳光探测器、矿车、船、掉落物品的自然消失、水的流动等。
传输电路 主条目:传输电路 利用多种传输元件与游戏机制,我们能构建出满足各种需求(如高密度、高速度、高吞吐量、低卡顿等)的传输电路。
信号中继器 信号中继器的目的是让“中继”信号,即让信号传输更远。最简单的中继器就是红石中继器,它使信号强度变为15以传输得更远。也可以使用如下电路: 瞬时中继器:在不引入延迟的情况下中继信号。 双向中继器:具有两个端口,都具有输入输出(可以从来回两个方向中继信号)。
二极管 “二极管”指只允许信号单向传输的电路,通常用于防止线路反向传输信号引起的:错误触发、线路串扰或延迟紊乱。常用的无延迟二极管有:台阶、玻璃或漏斗等。 有的元件本身便具有单向性,因为它们的输出端不接受输入信号(例如红石中继器、红石比较器、红石火把等)。
纵向传输电路虽然横向传输较为简单直接,但有时我们更需要纵向传输来满足需求。此处列举一些简易的纵向传输电路:
红石楼梯 最简单的纵向传输就是在斜向上的方块上铺设红石线,或是使用2×2的螺旋结构等等。红石楼梯支持向上向下传输信号,无延迟,但占地较大,传递至多15格就需要中继信号。













红石梯子 因为荧石、倒置楼梯与台阶上方能够放置红石线的同时不会隔断红石线,信号就能够在2×1的“梯子”上纵向传输,但仅能向上传输,这也相当于一个纵向的二极管。红石梯子占地小,无延迟,但每15个就需要中继。在基岩版中,可以通过玻璃或活塞构建1×2的梯式纵向双向传输。红石梯速度极快但占地稍高。















火把塔 红石火把能够充能其上方的方块并激活毗邻的红石元件。利用该特性,纵向传输便成为可能(向上与向下的设计不同)。火把塔耗材低且占地少,但延迟较高。










侦测器导线 利用侦测器可以检测其他侦测器,组成一条侦测器链,可以构建一条任意方向的传输线路。侦测器导线延迟极高但占地极小。 但是,可以使用可激活且可被检测的方块(如钟、发射器、投掷器、门、活板门、栅栏门、漏斗、音符盒、活塞、动力铁轨、激活铁轨、红石灯等)来增加侦测器间距而延迟不变,还能在此基础上添加红石粉与红石导体来再次提升侦测器间距。进而压缩侦测器链所使用的侦测器数量(并提升速度,部分情况下还能降低卡顿)。所使用的可激活且可被检测的方块也会使得侦测器导线具有不同的延迟与特性。

中继器传输方案 若需要长距离或快速地传输模电信号,将其转为二进制信号再传输是一种可行的方案,但这会带来额外的转换延迟以及转换器的体积(并大幅增加耗材)。下面介绍一些能够简单快速地直接传输模电信号的方法。 利用Minecraft红石本身的衰减特性,搭配红石中继器,便能建造一种最快的模电导线。
世界上最快的模电导线,Nrt可传输14N+1格。灰色是输入,黄色是输出。以二叉树形式布置的快速模电导线,仅用1rt便可将输入送达全部8个输出。灰色是输入,黄色是输出。 这种模电导线非常强大,最大吞吐量高达10Hz且允许信号上下传递,还能像红石梯一样布置。 这种设计还可以在强度范围小于0~15时可以无视部分“线损”来减少所使用的元件数量,以此来在速度不变的前提下降低卡顿与耗材。 中继器传输方案的灵活性稍低,耗材稍高,但速度极快。
阳光探测器传输 这种传输技术也被称为光电。原理是利用在晴天的白天太阳光无遮挡时恒为15级亮度,可以构建一条仅白天的无视竖直距离、无延迟、竖直传输路径(其他方向难度大、距离短),称为“光路”。只需要使用活塞推拉方块或发射器(组)控制流体来控制光路的遮挡,就能控制在此光路中的阳光探测器输出信号。阳光探测器遮挡控制器也被称为光控。光电的特点是传输连续信号。 在Java版中,阳光探测器每1s更新一次(最高可实现1Hz信号传输);在基岩版中,阳光探测器每1rt都会更新(最高可实现10Hz信号传输,需使用4个黏性活塞或3个发射器构建的10Hz专用光控)。
实体传输 主要包括利用弹射、坠落、气泡柱升降移动实体到感应位置,可以自带复位(两个单项的收发反向重合),可以实现穿墙传输,通常距离越远实体速度越快,延迟通常较难计算,需对游戏机制有一定了解。实体传输的卡顿通常稍高但能极大拓展布线可能性。
墙传输 利用Minecraft墙体的模型机制与侦测器可以检测墙体模型更新,可以使用墙体搭建一条竖直下传线路并用活板门控制。这种技术称为墙电。特点是传输信号边沿。 墙电在Java版中是无延迟下传的,在基岩版中则是1gt下传1格,侦测器。
树叶传输[仅Java版] 利用侦测器可以检测树叶连接或断连原木,可以使用树叶搭建一条任意形式的线路并用活塞或粘性活塞与原木控制。这种技术也称为树电。特点是传输信号边沿。 树电的最大传输距离为7个树叶。
气泡柱传输 利用侦测器可以检测气泡柱变化,可以通过搭建一条完全竖直的水柱并于底部通过活塞或黏性活塞控制灵魂沙或岩浆块控制气泡柱进行上传传输。这种技术也称为泡电。特点是传输信号边沿。 泡电在Java版中是无延迟上传的,在基岩版中则是1gt上传1格。

逻辑电路
通过判断输入信号是否满足逻辑,满足则产生特定输出。这类电路即为人们耳熟能详的逻辑门非门(即“反相器”):输入与输出相反。
或门:任意输入为1时,输出为1。
或非门:任意输入为1时,输出为0。
与门:所有输入都为1时,输出为1
与非门:所有输入都为1时,输出为0.
异或门:输入不同时,输出为1。
同或门:输入相同时,输出为1。
蕴含门:仅当第一个输入为1,第二个输入为0时,输出为0。
其中非门为一元逻辑(具备单个输入)。 其余逻辑门均为二元逻辑(具备两个输入)。 或门输出取反即为或非门。与门输出取反即为与非门。 异或门与同或门可以于任意输入输出添加非门来转换(总数须为奇数个才可转换,总数为偶数个逻辑不变)。

记忆电路
与逻辑电路只反映输入信号不同,记忆电路的输出不单与输入相关,还与“过去的输入”相关。这样能够完成对电路过去状态的“记忆”。在现实生活中的电子学中,锁存器(Latch)指对输入信号的某个状态产生反应的电路;触发器(Flip-flop)指对输入信号的变化产生反应的电路。有很多记忆电路可供选择,下面是常见的几种。
RS锁存器 RS锁存器用于状态寄存。具有输入Set(简写S,设置状态)与输入Reset(简写R,重置状态),输出O与输出O'(O和O'的状态总是相反)。当输入S为1:输出O为1,O'为0;当输入R为1:O为0,O'为1。 RS锁存器有两种逻辑结构:两个或非门或是两个与非门,在Minecraft中可以使用两根火把实现RS锁存(其为Minecraft最古老也是最常见的记忆电路)。
触发器T T触发器用于信号切换(类似拉杆)。具有输入Input(简写I)与输出Output(简写O)。当I满足条件(为0?为1?上升沿?下降沿?)时翻转O的状态(1变为0,0变为1)。
D触发器 D触发器用于储存。具有常规输入Input(简写I)与时钟输入Clock(简写CLK)以及输出Output(简写O)。当CLK为1时将O设为I的状态,当CLK为0时O会保持原有状态。 D触发器可以视作RS锁存的升级版(且D触发器的确可由RS锁存实现),中继器实际上也是D触发器,但CLK被取反。
JK触发器 与RS锁存器相似,但RS锁存器不支持R端和S端同时为1,而JK触发器在J端和K端同时为1时则翻转输出信号(1变为0,0变为1)。现实中用它来实现T触发器,在Minecraft中大多用于便于写入的计数器。

以下是一个基础的红石教学视频: