本文首發(fā)于 B 站《深圳 IO》文集（https://www.bilibili.com/read/readlist/rl569860）。原創(chuàng)不易，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

關(guān)卡展示

本關(guān)的 C2S-RF901 會(huì)不定期地發(fā)送一些長(zhǎng)度為 2 的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包里的第一個(gè)數(shù)字表示壽司所用的魚(yú)類(lèi)型，第二個(gè)數(shù)字表示當(dāng)前這個(gè)壽司是哪個(gè)餐桌的客戶(hù)點(diǎn)的。

收到壽司訂單后，我們首先要加 100 數(shù)量的米，然后將對(duì)應(yīng)類(lèi)型的魚(yú)放入壽司，最后再加 30 數(shù)量的米，做出一個(gè) 100 米 + 魚(yú) + 30 米的夾心壽司。

然后我們需要將做好的壽司放入傳送帶，并分別在延遲 3、6、9 秒后，依次觸發(fā)閘門(mén) a、b、c 的信號(hào)。觸發(fā)規(guī)則參考數(shù)據(jù)手冊(cè)：

我們觀察一下這張圖，圈 A 左邊有個(gè)【←100】，右邊有個(gè)【→0】，也就是說(shuō)，左半部分的所有餐桌，閘門(mén) A 信號(hào)都是 100；右半部分的所有餐桌，閘門(mén) A 信號(hào)都是 0。

閘門(mén) B 信號(hào)也可以用類(lèi)似的方法分析出來(lái)：上半部分的所有餐桌，閘門(mén) B 信號(hào)都是 100；下半部分的所有餐桌，閘門(mén) B 信號(hào)都是 0。

閘門(mén) C 則是：奇數(shù)餐桌都是 100，偶數(shù)餐桌都是 0。

將以上信息匯總，得到餐桌和三個(gè)閘門(mén)信號(hào)的映射關(guān)系表：

我們不難發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

• 餐桌號(hào) ≤ 4 時(shí)，閘門(mén) A = 100，否則閘門(mén) A = 0；

• 餐桌號(hào)除以 4 的余數(shù)為 1 或 2 時(shí)，閘門(mén) B = 100，否則閘門(mén) B = 0；

• 餐桌號(hào)除以 2 的余數(shù)為 1 時(shí)，閘門(mén) C = 100，否則閘門(mén) C = 0。

我們可以根據(jù)這樣的規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)程序。電路圖和代碼如下：

四塊 MC4000 就夠了，布線(xiàn)也很簡(jiǎn)單。夢(mèng)回龍騰。

通過(guò)接線(xiàn)可以看出來(lái)，位于右上角的芯片是直接和 C2S-RF901 連接的，因此它是 1 號(hào)芯片。下方從左到右的三塊芯片依次和閘門(mén) a、b、c 連接，它們是 2~4 號(hào)芯片。

首先看 1 號(hào)芯片的代碼：

這塊芯片的 x1 口既連接著?C2S-RF901?的 rx 口，也連接著“魚(yú)”這個(gè)輸出口。但是這并不矛盾，因?yàn)榍罢呤侵蛔x的，后者是只寫(xiě)的。從 x1 口讀數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)只會(huì)從 rx 流入；而向 x1 口寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)只會(huì)流向“魚(yú)”。數(shù)據(jù)既不會(huì)從錯(cuò)誤的口流入，也不會(huì)流出到錯(cuò)誤的口上。

首先從 C2S-RF901 中讀入一個(gè)數(shù)字（mov x1 acc），檢查它是正數(shù)還是負(fù)數(shù)（tcp acc 0）。如果是負(fù)數(shù)，說(shuō)明隊(duì)列中暫時(shí)沒(méi)有新的壽司訂單，直接跳到第 6 行睡覺(jué)（slp 1）。如果是正數(shù)，說(shuō)明隊(duì)列中有等待完成的壽司訂單（且第一個(gè)數(shù)字是魚(yú)的類(lèi)型）。我們按照要求，第 1 秒里加 100 數(shù)量的米（+ gen p1 1 0），第 2 秒里加上對(duì)應(yīng)類(lèi)型的魚(yú)（+ mov acc x1）和 30 數(shù)量的米（+ mov 30 p1, slp 1），第 3 秒鐘將米信號(hào)歸零（+ gen p1 0 1）。壽司制作完成后，我們把壽司放入傳送帶，并將 C2S-RF901 中表示餐桌號(hào)的第二個(gè)數(shù)字發(fā)給 2 號(hào)芯片（+ mov x1 x0）。

然后看控制閘門(mén) A 的 2 號(hào)芯片的代碼：

首先將閘門(mén)信號(hào)置為初始值 50（mov 50 p1）并待命（slx x0）。收到從上方芯片傳來(lái)的餐桌編號(hào)后，我們先將該編號(hào)暫存到 acc 中（mov x0 acc），然后休眠 2 秒，準(zhǔn)備設(shè)置閘門(mén) A 的信號(hào)（slp 2）。當(dāng)餐桌號(hào) ≤ 4 時(shí)（tgt acc 4），閘門(mén) A = 100（- gen p1 1 0），否則閘門(mén) A = 0（+ gen p1 0 1）。接下來(lái)我們要準(zhǔn)備將餐桌號(hào)傳送給控制閘門(mén) B 的 3 號(hào)芯片。由于閘門(mén) B 的信號(hào)只跟餐桌號(hào)除以 4 的余數(shù)有關(guān)，所以在餐桌號(hào) > 4 時(shí)，我們需要將餐桌號(hào) - 4（+ sub 4），這樣下一塊芯片收到的數(shù)字只能是 1、2、3、4 中的一種，即【余 0 時(shí)視為余 4 的，餐桌號(hào)除以 4 的余數(shù)】。最后，將處理過(guò)的 acc 值發(fā)給 3 號(hào)芯片后（mov acc x1），將閘門(mén) A 的信號(hào)重置為 50，等待下一次任務(wù)（mov 50 p1, slx x0）。

接下來(lái)看控制閘門(mén) B 的 3 號(hào)芯片的代碼：

首先將閘門(mén)信號(hào)置為初始值 50（mov 50 p1）并待命（slx x0）。收到從左邊芯片傳來(lái)的【餐桌編號(hào)除以 4 的余數(shù)】后，我們先將該余數(shù)暫存到 acc 中（mov x0 acc），然后休眠 2 秒，準(zhǔn)備設(shè)置閘門(mén) B 的信號(hào)（slp 2）。由于余數(shù)為 0 時(shí)視為?4，所以【余數(shù)為 1 或 2】等價(jià)于【余數(shù) ≤ 2】，而【余數(shù)為 0 或 3】等價(jià)于【余數(shù) > 2】。當(dāng)余數(shù)?≤?2?時(shí)（tgt acc?2），閘門(mén) B = 100（- gen p1 1 0），否則閘門(mén) B = 0（+ gen p1 0 1）。接下來(lái)我們要準(zhǔn)備將餐桌號(hào)傳送給控制閘門(mén) C 的 4 號(hào)芯片。由于閘門(mén) C 的信號(hào)只跟餐桌號(hào)除以 2 的余數(shù)有關(guān)，所以在余數(shù)?> 2 時(shí)，我們需要將余數(shù)?-2（+ sub 2），這樣下一塊芯片收到的數(shù)字只能是?1、2?中的一種，即【余 0 時(shí)視為余 2 的，餐桌號(hào)除以 2 的余數(shù)】。最后，將處理過(guò)的 acc 值發(fā)給 4 號(hào)芯片后（mov acc x1），將閘門(mén) B 的信號(hào)重置為 50，等待下一次任務(wù)（mov 50 p1, slx x0）。

最后看控制閘門(mén) C 的 4 號(hào)芯片：

首先將閘門(mén)信號(hào)置為初始值 50（mov 50 p1）并待命（slx x0）。最后一塊芯片由于不需要再往后面的芯片傳數(shù)字，所以不需要將收到的數(shù)字放入 acc 寄存。收到從左邊芯片傳來(lái)的【餐桌編號(hào)除以 2 的余數(shù)】后，判斷余數(shù)是否為 1，激活相應(yīng)的 + - 號(hào)指令后（teq?x0 1），休眠 2 秒，準(zhǔn)備設(shè)置閘門(mén)?C?的信號(hào)（slp 2）。當(dāng)余數(shù)為 1 時(shí)，閘門(mén) C?= 100（+?gen?p1 1 0），否則閘門(mén)?C?= 0（- gen p1 0 1）。一秒過(guò)后，將閘門(mén) C?的信號(hào)重置為 50，等待下一次任務(wù)（mov 50 p1, slx x0）。

點(diǎn)擊左下角的【模擬】，稍等片刻，便會(huì)彈出結(jié)算界面：

優(yōu)化電量

以上代碼中為了壓縮行數(shù)，用了很多 gen 指令。我們可以將所有的 gen 指令展開(kāi)，以達(dá)到節(jié)省電量的目的。

當(dāng) gen 指令的第一個(gè)操作數(shù)是 0 時(shí)，展開(kāi)后相當(dāng)于：

當(dāng) gen 指令的第二個(gè)操作數(shù)是 0 時(shí)，展開(kāi)后相當(dāng)于：

如果我們不計(jì)成本地將上一版方案中的所有 gen 指令都展開(kāi)，并且去掉展開(kāi)后的空操作指令的話(huà)，電量的確可以大幅節(jié)省。但是代價(jià)是有 3 塊芯片不得不換成 MC6000，且這三塊芯片都寫(xiě)了 10 行代碼，也就是都僅僅比 MC4000 的最大容量多一行代碼。

電路圖和代碼如下，其實(shí)就是將上一版方案中的 gen 指令全部展開(kāi)后的樣子。我不再重復(fù)解讀。