【深圳 IO 攻略】第 13 關(guān)：古錢幣付款終端
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關(guān)卡展示
自動售貨機大家都見過吧，這關(guān)要實現(xiàn)的就是類似于自動售貨機一樣的東西?，F(xiàn)在這臺售貨機里的商品價格已經(jīng)定死了（寫在【價格】常數(shù)芯片里），顧客投入 1/5/12 元的硬幣，一旦任何時候累計價格大于等于商品價格時，就響 4 秒鐘的鈴，同時找零口開始給用戶找錢，優(yōu)先找 5 元硬幣，找零剩余不足 5 元時開始找 1 元硬幣。
由于找零的脈沖信號要維持 4 秒鐘，且在此期間就要開始給顧客找零。所以為了方便，我們將收錢及響鈴的程序?qū)懺谝粔K芯片上，而找零的程序?qū)懺诹硪粔K芯片上。左邊有三個投入口，我們肯定要把它們接到一個 DX-300 上，這樣我們僅僅判斷一個三位數(shù)就能得知哪個口投入了錢幣。電路圖如下所示：
首先我們寫收錢部分，把相關(guān)的代碼寫在左側(cè)芯片里：
從本關(guān)開始，我們要認(rèn)識一條新的指令：跳轉(zhuǎn)指令 jmp。它的用法是：jmp 行標(biāo)，意思是無視原先的執(zhí)行順序，強制跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)行標(biāo)處執(zhí)行。這條指令通常都是和 + - 號前綴同時使用的，表示“按條件跳轉(zhuǎn)”。
這里我們之所以使用了 jmp 跳轉(zhuǎn)指令，是因為和硬幣投入口連接的 DX-300 其實是一個四態(tài)輸入（沒錯，四種狀態(tài)，連單純的應(yīng)付三種狀態(tài)的 tcp 都無能為力）：000 表示沒有錢幣投入；001 表示投入了 1 元硬幣；010 表示投入了 5 元硬幣；100 表示投入了 12 元硬幣。如果少了最前面的（teq x1 0, + jmp 8）兩條指令的話，那么后面的 tcp x0 10 在遇到?000 和 001 兩種狀態(tài)時都會激活同樣的 - 號指令（投入 1 塊錢）。這顯然不是我們想要的。所以，當(dāng)狀態(tài)值為 000 時，我們需要使用跳轉(zhuǎn)指令強制跳轉(zhuǎn)到第 8 行的 slp 1，跳過 tcp 的三態(tài)判斷。
下面我們來到了 tcp 三態(tài)判斷。首先我們假設(shè)當(dāng)前的狀態(tài)值是中間狀態(tài) 010（即用戶投入的是 5 塊錢），先令 acc +5 再說（add 5）。然后若?tcp 判定出 DX-300 的值位于兩端狀態(tài)，我們再做額外的調(diào)整（tcp x1?10）。當(dāng)狀態(tài)值是 001 時，說明客戶投入的是 1 塊錢，acc 要在之前的基礎(chǔ)上 -4（- sub 4）；當(dāng)狀態(tài)值是 100 時，說明客戶投入的是 12 塊錢，acc 要在之前的基礎(chǔ)上 +7（+ add 7）。執(zhí)行完上述操作后，我們得到了當(dāng)前顧客已經(jīng)累計投入的金額數(shù)量。
由于本游戲?qū)τ诓坏鹊呐卸ㄖ挥小緡?yán)格大于】和【嚴(yán)格小于】兩種，所以對于【大于等于】這樣的判定，我們只能用【不小于】來判定，即使用 tlt 測試指令，然后 - 號部分寫“第一個數(shù)【不小于】第二個數(shù)時”的操作。我們先判斷當(dāng)前顧客已投入的金額數(shù)量是否【小于】價格（tlt acc x0）。若當(dāng)前顧客已投入的金額【仍小于】價格，就休眠一秒，繼續(xù)等待當(dāng)前顧客投入更多的硬幣（+ slp 1）；若【不小于】價格，則將 acc 減去價格得到需要找零的數(shù)量（- sub x0），然后將找零值發(fā)給右邊的芯片，委托右邊的芯片執(zhí)行找零任務(wù)（- mov acc x3），并響鈴 4 秒（- gen p1 4 1）。做完這些事后，清除 acc 的值準(zhǔn)備迎接下一個顧客（- mov 0 acc）。
左邊的“收錢及響鈴”程序已經(jīng)完成，現(xiàn)在要開始完成右邊的“找零”程序。在這里，我們需要學(xué)習(xí) jmp 指令的另一個重要功能：實現(xiàn)循環(huán)。
假設(shè)你現(xiàn)在要往 p1 口發(fā)送一段共計 20 次脈沖的方波信號，你會怎么做？即使是代碼空間最大的 MC6000，你也寫不下 20 條 gen 指令?；蛘?，脈沖次數(shù)不確定，由另一個輸入口提供呢？你根本不知道要寫幾條 gen。
程序有三大結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。我們現(xiàn)在已經(jīng)熟練掌握了前兩大結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在我們就要學(xué)習(xí)如何利用跳轉(zhuǎn)指令實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)，生成共計 20 次脈沖的方波信號給 p1。以下是代碼和解釋：
如果把這樣的匯編代碼改寫成 C 語言的樣式，那大概長這樣：
學(xué)過 C 語言編程的同學(xué)大概一眼就能看出來，while 語句塊的部分就是一個非常典型的 20 次循環(huán)。
回到題目。當(dāng)右邊的 MC6000 芯片收到由左邊芯片傳來的“待找零數(shù)量”數(shù)據(jù)后，該如何找零呢？了解了程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)后，我們很容易設(shè)計出這樣一套帶有循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法：
將待找零數(shù)量放入 acc 寄存器。
判斷 acc 寄存器的值是否大于 4。若滿足條件，則令 acc -5，然后生成一個“找零 5 元”的脈沖信號，并反復(fù)執(zhí)行此步，直到 acc 寄存器的值不大于 4 為止。
判斷 acc 寄存器的值是否大于 0。若滿足條件，則令 acc -1，然后生成一個“找零 1 元”的脈沖信號，并反復(fù)執(zhí)行此步，直到 acc 寄存器的值歸零為止。
執(zhí)行到此處后，本次找零完畢，等待下一次找零信號的出現(xiàn)。
根據(jù)以上算法，我們在右邊的芯片中寫出這樣的代碼：
首先，因為找零信號不會在固定的時間出現(xiàn)，而是僅當(dāng)用戶投入了足額的硬幣后才會從左邊的芯片傳過來，所以我們必須要用 slx 指令來等待信號出現(xiàn)后才能讀取找零值。然后，第 2 行對應(yīng)算法的第 1 步；第 3~6 行構(gòu)成了“找零 5 元”循環(huán)，對應(yīng)算法的第 2 步；第 7~10 行構(gòu)成了“找零 1 元”循環(huán)，對應(yīng)算法的第 3 步。以上任務(wù)執(zhí)行完畢后，回到第 1 行 slx，對應(yīng)算法的第四步“等待下一次找零信號”。
點擊左下角的【模擬】，稍等片刻，便會彈出結(jié)算界面：
優(yōu)化電量
將左邊那塊芯片中倒數(shù)第二行的 gen p1 4 1 改成 gen p1 4 3 即可。這是我嘗試出來的允許的最長睡眠時間。電量可以由 318 減少到 294。
碎碎念
右邊那塊 MC6000 芯片接了兩個 p 口和一個 x 口，寄存器也只用到了 acc。如果能省掉一行代碼，那么就可以毫不費力地?fù)Q成?MC4000。但是我苦思冥想，結(jié)果卻無論如何都省不掉哪怕一行代碼。于是這塊 MC6000 芯片換不成 MC4000 了，僅僅只是多一行代碼而已啊，真的好不甘心。不知道讀者們有沒有辦法能省出來一行代碼，有的話請留言告訴我。
