關卡設計
關卡一：基礎邏輯閘練習
任務描述：
在這個關卡中，學習如何使用基本的邏輯閘（AND門和NOT門）來構建一個簡單的“非與”邏輯閘。
任務過程：
- 理解邏輯閘：
· 學習AND門的工作原理：只有當所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平。
· 學習NOT門的工作原理：輸出總是輸入的相反值。
- 任務目標：
· 使用1個AND門和1個NOT門構建一個“非與”邏輯閘。
· 輸入為兩個開關A和B。
· 輸出要求：當且僅當A和B都關閉時，輸出為高電平（1）。
- 提供的元件：
· 1個AND門
· 1個NOT門
· 其他元件
- 操作指南：
· 將AND門的兩個輸入端分別連線到開關A和B。
· 將AND門的輸出連線到NOT門的輸入。
· 將NOT門的輸出作為最終輸出。
- 測試：
· 完成電路設計後，點選“測試”按鈕。
· 如果電路正確，您將看到輸出符合預期的結果。
· 如果電路不正確，系統將提供反饋，指出錯誤所在。
關卡二：組合邏輯電路
任務描述：
在這個關卡中，學習如何使用多個邏輯閘構建一個更復雜的組合邏輯電路——半加器。
任務過程：
- 理解半加器：
· 半加器是一個可以對兩個一位二進位制數進行加法運算的電路。
· 它有兩個輸入（A和B）和兩個輸出（Sum和Carry）。
· Sum表示兩個輸入的和，Carry表示是否有進位。
- 任務目標：
· 使用2個XOR門和1個AND門構建一個半加器電路。
· 輸入為兩個位A和B。
· 輸出要求：
· Sum：A和B的和。
· Carry：如果有進位，則輸出為高電平（1），否則為低電平（0）。
- 提供的元件：
· 2個XOR門
· 1個AND門
· 其他元件
- 操作指南：
· 將第一個XOR門的兩個輸入端分別連線到輸入A和B。
· 將第一個XOR門的輸出作為Sum輸出。
· 將第二個XOR門的兩個輸入端分別連線到輸入A和B。
· 將第二個XOR門的輸出連線到AND門的一個輸入。
· 將輸入A直接連線到AND門的另一個輸入。
· 將AND門的輸出作為Carry輸出。
- 測試：
· 完成電路設計後，點選“測試”按鈕。
· 如果電路正確，您將看到輸出符合預期的結果。
· 如果電路不正確，系統將提供反饋，指出錯誤所在。
關卡三：3-8譯碼器挑戰
任務描述：
使用提供的邏輯閘構建一個3-8譯碼器電路，使其能夠正確解碼3位二進位制輸入，產生8個獨立的輸出。
學習目標
- 瞭解3-8線譯碼器的工作原理。
- 掌握使用基本邏輯閘構建譯碼器的方法。
提供的元件
AND門、NOT門、輸入元件（A0、A1、A2）和輸出元件（Y0, Y1, ..., Y7）。
關卡規則
- 只能使用提供的元件。
- 所有元件和線路必須放置在指定的區域，元件和線路不能超出指定區域。
測試樣例
- 關卡內建測試樣例，確保電路能夠正確處理所有可能的輸入組合（000、001、...、 111）。
- 每個測試樣例會依次輸入不同的3位二進位制數，電路必須產生正確的8個輸出。
- 測試樣例會自動執行，玩家無需手動輸入每個測試樣例。
提示
每一關通關後給予一定的提示次數，有足夠的次數才可以看到相應的提示。
- 基礎知識提示：免費提供3-8譯碼器的基本工作原理，而邏輯圖和邏輯真值表各需 要一個提示機會才能顯示。
- 設計提示：免費提供如何使用AND門和NOT門構建譯碼器的步驟和示例。
評估標準
- 透過測試：電路透過所有測試樣例，顯示成功資訊，獎勵高階元件3-8線譯碼器芯 片和一次提示機會，並解鎖下一關卡。
- 未透過測試：電路未能透過某些測試樣例，顯示錯誤資訊和具體失敗的測試樣例， 提供改進建議，返回到選擇元件步驟。
流程圖視覺化
關卡四：時序邏輯電路
任務描述：
在這個關卡中，學習如何設計一個D觸發器，這是一種具有記憶功能的序列邏輯電路。
任務過程：
- 理解D觸發器：
- D觸發器是一種同步邏輯電路，其輸出在時鐘脈衝的上升沿或下降沿發生變化。
- 它有一個資料輸入D和一個時鐘輸入CLK。
- 輸出Q跟隨資料輸入D的變化，而QN是Q的反相輸出。
- 任務目標：
- 使用2個NAND門和其他必要元件設計一個D觸發器。
- 輸入為資料輸入D和時鐘脈衝CLK。
- 輸出要求：
- Q：跟隨資料輸入D的變化。
- QN：Q的反相輸出。
- 提供的元件：
- 2個NAND門
- 其他必要元件（如延遲單元）
- 操作指南：
- 將第一個NAND門的一個輸入連線到資料輸入D，另一個輸入連線到時鐘脈衝CLK。
- 將第一個NAND門的輸出連線到第二個NAND門的一個輸入。
- 將第二個NAND門的另一個輸入連線到第一個NAND門的輸出。
- 將第二個NAND門的輸出作為Q輸出。
- 使用一個反相器（NOT門）將Q輸出反相，得到QN輸出。
- 測試：
- 完成電路設計後，點選“測試”按鈕。
- 如果電路正確，您將看到輸出符合預期的結果。
- 如果電路不正確，系統將提供反饋，指出錯誤所在。
關卡五：沙盒模式
目標：
讓玩家自由設計和搭建電路，探索各種邏輯閘和元件的組合。
提供豐富的元件庫和工具，支援玩家進行創意實驗。
不受任務或關卡限制，玩家可以根據自己的興趣和目標進行設計。
主要功能：
元件庫：提供多種邏輯閘（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）、觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）、緩衝器、三態門、延遲單元等。
工具箱：提供連線線、電源、接地、開關、LED燈等輔助工具。
模擬器：實時類比電路的執行情況，幫助玩家除錯和最佳化電路。
儲存和載入：允許玩家儲存和載入自己的電路設計。
流程圖
