論理演算回路

先日は、■プログラミングと機械にて、機械と回路の共通点について書きました。文明とは利便性の基づいて進化していくので、不便な物は利便性のある物に入れ替わっています。現在はプログラミング教育もスタートしており、エネルギーの相互変換なども学ぶので機械についての知識が極端に少なくなる状態はないと思いますが、デバイスの場合、■ハードウェア■ソフトウェアという異なる物が存在している事は周知の事実後思いますが、現在のガジェットの場合、モーターも実装してい

先日は、■マインクラフトとサバイバルで使える装置（１）【マインクラフト】にて、処理にはラッチのように記憶する物と、タイマーのように連続して処理を行う為の物がある事について書きました。論演算回路マインクラフトのレッドストーン回路では、信号のオンとオフで挙動を制御しているので電気に似た挙動になっています。信号については、のようにレッドストーンブロックやレッドストーン松明を使うと信号が伝達されるのでレッドストーンで動作するブ

現在の小学校の理科では3年生で■直流■交流が登場しますが、電気には、同じ電圧で電流が流れ続ける物と、プレストマイナスが反転して交互に流れる交流が存在します。小学校３年生の理科では、この内容を電池を使って体験する訳ですが、この時に２つの電池を使います直流の場合には電池の【＋極】が同じ方向を向くように電池を直結しますが、交流の場合には、【＋極】がそれぞれ逆に向くように配置をします。この仕様から、直流と交流では構造が異なる事が確認で

先日は、■レッドストーン【マインクラフト】でレッドストーンについて書きましたが、この中で処理について触れました。マイクラでは、のようなレッドストーを集めてクラフトをする事でブロックを作れるのですが、のような入力と書を行うレッドストーン関連のブロックの配線としてレッドストーンを使います。これはブロックの上のみに配置できるので、のように配置できますが、スイッチに該当するブロックで信号を与えると、のようにボタンやレバーなど配置したブロックはレッ

先日は、■レッドストーン松明を使う（１）にてレッドストーン松明について書きました。レッドストーン松明は、のように15の信号強度を持ち、ブロックの側面に配置すると、のように信号が反転します。これは、上部でも同じで、のようになりますが、上部に配置した場合、上方向にも信号を伸ばせるので、のように上に信号を伸ばす事ができます。ちなみに、の状態は、論理演算だと論理否定と同じで、入力が反転している訳ですが、この回路の事をNOT回路と

先日は、■判定の実装【マインクラフト統合版1.16.200】の中で、判定について書きました。判定を実装する時には、プログラミング言語だと、IF文を使うことになりますが、判定時には、演算子を用います。この時に、数値の大小などを行う【比較演算子】と条件抽出をするときに使用する【論理演算子】を用いる事になります。マイクラでは、サバイバルでも【レッドストーン】を用いる事が出来るので、レッドストーン回路を組む事が出来るのですが、考え方は電気工作と同じな

先日は、■構造と思考にて、構造について書きました。構造物を考える時には、構造物の中において確定している条件を実装していく事になりますが、数学は、正しいとする前提から出発して、正しいと言えるものを論理的に導出していく学問なのですが、構造物を作る場合も正しい条件の組み合わせで組み合わせなければ、ロジックが構築できません。その為、数学的な考え方で構築をしていく事になります。構造物と確定した事象構造物とは複数のパーツから構成されて

先日は、■回路とプログラムの中で、FPGAについて少し触れました。FPGAはプログラムで回路の構造を構築してその回路の状態で運用できるようになる面白い作りのLSIになので、【LSIの内部構造をプログラムで書き換えれる】と言う物凄い仕様になっています。論理演算回路と言うと、機械に対して命題を適応して制御するような考え方の物になります。論理演算はビット演算を行う条件で考えると、二進数の状態がどう言った処理で推移しているのか？を見ると、名称がそのまま当てはまります。二進

動くものを作る場合、構造を考える事になりますが、その時にアイデアをまとめる場合、ツールを使います。ツールの種類はいろいろありますが、何をするのかで選択が変わってきます。電子回路の場合、パーツを組み合わせて作る事が出来るものもありますが、VirtualBreadbordを使うと、のような感じでLEDを電池に繋いだものを作ることができます。アプリの名前のようにブレッドボードを使う事が出来るので、のようにブレッドボードを配置して、回路を組む事が出来るのですが、

プログラムを作る場合、単体の内部処理を実装するだけ（アプリケーションの部品に該当する部分を作る場合）の場合もありますが、動作する構造物を作る場合には、こうした物が複数集まった構造物を作る事になります。そこで、アプリケーションの作りを参照しつつ構造について触れていこうかなと思います。プログラムと処理プログラムですが、【工程によって処理される】ので、処理はコードの上から下に向かって順番に処理されていく構造になっています。これ

先日は、■Scratchを使う（BGMを鳴らしてスプライトを動かす）にてプログラム内でキー入力を行い、範囲指定をしてその範囲以上に動かないようにしました。その上で、BGMを同一ループ内に入れると、動かなくなるので、別のオブジェクトに格納して、役割分担が必要になる事についても触れました。Scratchでは、平面空間と複数の変数があらかじめ用意されているのですが、スプライトを動かす場合にも、ウインドウの座標の上限が上下左右で決まっているので、その数値を使用する事になりますが、こ

マイクラで回路を作る場合、信号強度などの数値が登場します。その為、処理を行う上においては、ゲーム内での挙動（仕様）とパーツの条件を知る必要があります。その上で、指定された数値をコントロールすると、作れる物が増えますが、マイクラでは、サバイバルのワールドでコーディングを行って何かを作る事はありませんが、回路を作ると、二値とレッドストーンの特性として存在する数値を使うことになります。そこで、今回は、数値などについて触れようかなと思います。等式

先日は、■トロッコの発射方式を変える【マインクラフト統合版1.16.20】にて、トロッコの乗り場の機能の拡張を行ってみました。アイテム検知と感圧版で動作する仕組み先日は、アイテムを下側から移送できる仕様にしましたが、トロッコの射出と発進のシステムはのように縦に重ねたモジュールにすると小さくする事が出来るのですが、RSラッチ回路とパルサー回路を組み合わせると、一度の信号で1台だけのトロッコを射出する事が出来るようになります。これを平面

先日は、■トロッコの乗り場の試作品【マインクラフト統合版1.16.20】にて、トロッコの乗り場の試作品を作ってみました。真下からのアイテムの移送上方向へのアイテムの移送をする場合、■トーチタワー方式■水流エレベーター方式の二種類がありますが、これは、高さがある場合で、3段までだとクロック回路とドロッパーだけで対応できます。その為、のような物凄くシンプルな回路で、最上部の発射装置にアイテムを

先日は、にて、プログラムと算数について書きました、処理においては数的な推移によって動いていますが、電子回路は信号のオンとオフだけで動いていますが、信号の状態を論理演算によって処理を行っているので、条件の判定を行う事が出来ます。今回は、回路とプログラムでの条件と判定について書こうかなと思います。二値の処理と判定電気工作で動作を制御する場合、信号の有無で判定を行う事になりますが、この時の処理は信号の状態とその組み合わせでどう動く

挙動を考える場合、条件式で判定を行いますが、この場合簡素な物は二値の判定で考えます。これは、最小単位での判定で挙動を知るために二値になっているだけで、あくまでも理解をしやすくするための条件で小さな数値になっているだけです。コンピューターでは電気信号なので二値を用いますが、プログラミング言語を用いた場合の場合変数だとブール型として宣言しますが、条件が二択の場合にもこれを道います。この条件判定は、論理演算回路でも使用しますが、命題についても、二値の判定になっていますが、論理演算尾場合だと二

先日は、■入力と条件判定（レッドストーン回路＠センサー）【マイククラフト統合版1.14.60】にて、センサーについて書きました。動作をする物を作る場合、ボタンやレバーのようにプレイヤーが操作する物を実装する方法もありますが、ロボット制御のようにセンサーによって状態変化を常に検地して動くような回路を作る事ができます。また、これは条件判定になるので、インベントリチェックのように数値の判定を行う事も可能です。その為、センサーの検知だけでもボタンやレバーの操作では行えない挙動を実装する事

先日、■レッドストーンの配置とトーチの焼き切れなど【マイククラフト統合版1.14.60】にて、クロック回路がなくてもアイテムを入れると連続して花火が打ちあがる物を作りました。これはインベントリのアップデートを検知する仕組みになりますが、■作って動かしてみた動画のような物になります。この回路は、トーチの焼き切れの信号で発射装置を動かしていますが、射出する物を花火から水入りバケツに変更すると、■トーチの焼き切れを使った噴水の

電化製品は時代ともともに変化しますが、20世紀と現在ではかなり違っています。白物家電の制御系にしても20世紀と21世紀では異なりますし、冷蔵庫やエアコンの温度管理や風向きの管理にしても全く違います。こうした動作は電気工作では無理なので、組み込みのSocが使用されているのですが、機材の動作にはトランジスタを用いた制御が行われています。このトランジスタを小型化し、大量に配置して論地演算回路としてパッケージングした物が論理演算回路になりますが、2000年辺りのGPUで5700万個位のものがコアで実装

現在、マイクラの統合版では、EducationCorectionが配布されており、のようにストアにそのカテゴリーができています。今後、このコンテンツも拡充するようですが、現在は、のワールドが無料配布されています。この中には、スキンパックも含まれたワールドもあるので、インストールするとスキンもセットで増えたり、リソースパックの選択も増えるのですが、こうした学習用のコンテンツも現在は配布されています。この中には、ゲームが遊べるワールドが存在しているのですが、ワールド

現在はデジタルで動いている製品が多いですが、こうした製品はプロセッサの処理によって動作しています。家電でもOSを実装している時代なので、アーキテクチャを見てみるとBGAの何かしらのプロセッサを実装しているのですが、AndroidTV対応の製品だとAndroidTVがサポートした何かしらのSoCを実装しています。ゲーム機はアーキテクチャが決まっていてそれに準じた状態で動いているので、その時代に採用されたCPUとメモリーの構成になっており、基本的に考え方としてはPCと同じです。スマホやタブレッ

マイクラでは、レッドストーンを使う事で動く物を作れるようになりますが、先日は、■レッドストーン（１）【マインクラフト統合版】にてレッドストーンの信号の伝達について書きました。吸着ピストンを入手すると扉なども作れるようになりますが、のように動作する物を作る場合、信号の伝達と挙動の間に論理演算回路を入れる必要があります。この簡素な構造物ものように入力と出力の間に論理演算回路が含まれています。簡素な構造にすると、のような作りになりますが、レッドストー

先日は、■挙動と仕様にて、挙動について書きました。プログラミングを行う場合、動く物を作るので、挙動制御に必要な条件を考えることになります。基本的に、コンピューターのプログラムの始まりと言うのは、機械制御を歯車制御からパターン処理を行い、論理演算を含めた挙動を行う為にパターンを記録したストレージを用意してそれを入れ替えて挙動制御をするようになりました。これがパンチカードになります。これが長文の記録用に穴あきのテープが使用されるようになりますが、その時には電気信号の処理になっています

先日は、■マインクラフト：回路と信号【マイクラ：機構・回路】にて、信号の伝達と分岐について書きましたが、今回は、オーバーワールド内で揃えることができる資材で作れる回路に土て紹介しようかなと思います。ネザーに行くと、観察者や日照センサーなどのセンサーが作れますし、観察者は比較器ですから、信号の強さの条件判定を行う事ができます。つまり、【〇〇以上】と言う条件で信号を出す事ができます。これに減算で信号の長さをコントロールするとその数値以下の信号（14以

構造物が動作する場合、【手続き】と【処理】が存在します。過度な物についても、そうですが、動作をする部分がどう言った処理になっており、それを成立させるための工程がどうなっているのか？と言う手続きが存在します。また、動作の場合、起点と終点が存在しており、基本的な構造としては、工程の起点と終点が存在します。これについては、プログラミング言語で簡素なコードを書いた場合もそうですが、処理が一度で完結する場合だと、始点と終点が存在します。これはどの言語を使っても同様ですが、処理には

前回は、■マイクラBE【1.12.1】（クリエイティブ）：論路演算回路にてXOR回路を使ってみました。前回の回路前回は、のようなXOR回路を使った扉を極力小型化した物を作りました。レバーはもともとラッチのように信号を固定できるのですが、ラッチ回路を盛った一つの構造物なので、のようにOR回路にしても、レバーの状態の変化をレバーで行うことはできませんから、家庭用の照明のような二つの異な

先日は、■マイクラBE（クリエイティブ）：扉と条件判定にて、簡単な扉の開閉について書きましたが、のような感じでNOTで反転させた信号をトーチタワーで上に上げて、それを粘着ピストンでブロックを押し出しています。粘着ピストンはスライムボールが必要になるので、サバイバルでプレイをしている場合だと、スライムチャンクを探す必要がありますが、スライムファインダーで確認するとどこの座標に存在しているかがわかります。ちなみに、JEはシード値で座標が変化し、BEは固定なので、

先日は、■マイクラ（トラップ）でトラップについて書きましたが、信号は分岐をさせることで色々なことができますが、遅延を入れて一つのブロックを制御することも可能です。のようにすると、直接信号が来ているピストンとリピーターで遅延させたピストンでは速度差が出るのですが、遅延のある信号を通常の寝具の後に発生させることも可能になります。これを用いると発射装置（ドロッパー）の中に水入りバケツや溶岩入りバケツを入れた場合にコントロールが行えるようになるので、ネザーゲートの開閉をボタンや

先日は，■信号と論理演算で信号について書きましたが、今回も信号について少し触れておこうかなと。回路の場合、のようになりますが、分岐ではなく合流の場合、論理回路で制御することで、挙動を変更できます。先日は、SmallBASICでANDとORについて触れましたが、の条件だとのように二つの信号が来なければ動作しない物と、のようにいずれかの信号が来たら信号が流れるものがあります。この回路もNOT回路で反転させることができるので、の

コンピューターというのは以前も書きましたが、元はパターン処理をする上において自動化が可能なものを配列で処理していくために作られたものであり、それが特定のアルゴリズムで動く物がそう言った仕様の物として存在していました。イメージ的には自動演奏楽器やカラクリの類がそうですが、西洋のオートマタなどもその一つと言えます。論理演算回路を持ったものだとチャールズ・ベバッジの解析機関が近代的なコンピューターの仕様のものになりますが、パンチカード式の処理でパターンで動く物が源流として存在しています。オル