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TIS-NET 第 15 關(guān)《字符終端》（Character Terminal）關(guān)卡展示

本關(guān)要求將讀入的數(shù)字映射成一個(gè) 2x2 的字符畫打印在屏幕上。要求讀到 0 時(shí)強(qiáng)制換行，讀到 1~4 時(shí)按照下面的規(guī)則在畫布上畫出一個(gè)字符畫：

按照上一關(guān)的思路，本關(guān)我們很容易想到一種將輸入量映射成四個(gè)顏色的值的打表法。但問(wèn)題在于，本關(guān)的每個(gè)輸入量都對(duì)應(yīng)著 4 個(gè)輸出量，簡(jiǎn)單粗暴地打表的話，需要 4x4=16 行代碼，這還沒(méi)有算上額外的無(wú)條件跳轉(zhuǎn)帶來(lái)的開銷，一張表根本寫不下。因此，本關(guān)必須要通過(guò)找規(guī)律的方法減少表的大小。我們注意到，這四個(gè)字符畫有這樣的規(guī)律：

1. 僅當(dāng)輸入量為 3 時(shí)，左上角的像素才為 0（黑色），其余時(shí)候都為 3（白色）；

2. 僅當(dāng)輸入量大于 2 時(shí)，右上角的像素才為 3（白色），其余時(shí)候都為 0（黑色）；

3. 僅當(dāng)輸入量為 2 時(shí)，下方的兩個(gè)像素才為 0、3（黑色、白色），其余時(shí)候都為 3、0（白色、黑色）。

我們按照這樣的規(guī)律，依次提供對(duì)應(yīng)字符畫的四個(gè)像素的顏色，同時(shí)再特殊處理一下?lián)Q行，本題就完成了。代碼如下：

1 號(hào)節(jié)點(diǎn)把收到的 in 發(fā)給 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)（mov up down）。然后我們來(lái)觀察 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)：

1. 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)收到 in 后（mov up acc），檢查收到的數(shù)字是否為 0，

2. 若不為 0 則跳到第 5 行執(zhí)行（jnz 5）。

3. 收到的數(shù)字為 0 時(shí)，要做的事情非常簡(jiǎn)單，給 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)傳一個(gè) 9 信號(hào)，強(qiáng)制讓 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)換行就結(jié)束了（mov 9 right）

4. （jmp 1）

5. 收到的數(shù)字不為 0 時(shí)，首先給右邊發(fā)送一個(gè) 1 信號(hào)（mov 1 right），然后根據(jù)以上規(guī)律計(jì)算出字符畫左上角的顏色。

6. 這里判斷 in-3（sub 3）是否為 0，

7. 成立則按順序執(zhí)行，不成立則跳到第 10 行執(zhí)行（jnz a）。

8. 判斷成立時(shí)，按照規(guī)律，左上角的顏色是 0（黑色），我們將這個(gè) 0 傳給 5 號(hào)節(jié)點(diǎn)（mov 0 down）

9. （jmp b）

10. 判斷不成立時(shí)，按照規(guī)律，左上角的顏色是 3（白色），我們將這個(gè) 3 傳給 5 號(hào)節(jié)點(diǎn)（mov 3 down）。

11. 最后，將 in-3 的值傳給下方，由下方繼續(xù)計(jì)算剩余 3 個(gè)像素的顏色（mov acc down），

12. 并給 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)再發(fā)送一個(gè) 1 信號(hào)（mov 1 right）。

然后看 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)下方的 5 號(hào)節(jié)點(diǎn)：

1. 5 號(hào)節(jié)點(diǎn)收到了 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的左上角顏色后，將其傳給 6 號(hào)節(jié)點(diǎn)（mov up right）。

2. 接下來(lái)計(jì)算剩下 3 個(gè)像素的顏色。由于剩下 3 個(gè)顏色都是和 2 這個(gè)輸入量比大小的，所以我們將傳來(lái)的 in-3 改為 in-2（mov 1 acc）

3. （add up）

4. 首先是右上角的顏色：當(dāng)輸入量大于?2 時(shí)，跳到第 7 行執(zhí)行（jgz 7）。

5. 當(dāng)輸入量小于等于 2 時(shí)，右上角的顏色是 0（黑色）（mov 0 right）

6. （jmp 8）

7. 當(dāng)輸入量大于等于 2 時(shí)，右上角的顏色是 3（白色）（mov 3 right）。

8. 然后是下方兩個(gè)像素的顏色：當(dāng)輸入量不為 2 時(shí)，跳到第 12 行執(zhí)行（jnz c）。

9. 當(dāng)輸入量為 2 時(shí)，下方的兩個(gè)像素依次為 0、3（黑色、白色）（mov 0 right）

10. （mov 3 right）

11. （jmp 1）

12. 當(dāng)輸入量不為 2 時(shí)，下方的兩個(gè)像素依次為 3、0（白色、黑色）（mov 3 right）

13. （mov 0 right）至此，我們就將一個(gè)字符畫里四個(gè)像素的顏色全部傳給了右邊的 6 號(hào)節(jié)點(diǎn)。

然后我們看一下 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)。4 號(hào)節(jié)點(diǎn)是用來(lái)控制畫筆的 (x, y) 坐標(biāo)的。它的 acc 用來(lái)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)的 x 坐標(biāo)，bak 用來(lái)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)的 y 坐標(biāo)，初始值均為 0。

1. 它首先會(huì)監(jiān)聽 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)（jro left）。

2. 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái) 1 時(shí)，表示正常繪制。而且因?yàn)橐粋€(gè)字符畫有兩行，所以每畫一個(gè)字符畫，3 號(hào)節(jié)點(diǎn)都會(huì)發(fā)來(lái)兩個(gè) 1。此時(shí)我們將當(dāng)前的 x（mov acc down）

3. 和 y 坐標(biāo)（swp）

4. 發(fā)給下方的 6 號(hào)節(jié)點(diǎn)（mov acc down），

5. 然后從上方的 2 號(hào)節(jié)點(diǎn)接收增量 Δy 和 Δx，加到 y 和 x 中（add up）

6. （swp）

7. （add up）這里的 2 號(hào)節(jié)點(diǎn)用了上一關(guān)的思想：用增量?Δy 和 Δx 來(lái)控制畫筆坐標(biāo)的移動(dòng)。由于每個(gè)字符畫都是 2x2 大小，因此畫完第一行后，畫筆向下移動(dòng)一行，(Δx, Δy) = (0, 1)；畫完第二行后，畫筆向上移動(dòng)一行，向右移動(dòng)三格，(Δx,?Δy) = (3, -1)。如下圖所示：

2 號(hào)節(jié)點(diǎn)正是提供這兩組增量的無(wú)限流。畫筆切換到當(dāng)前字符畫的第二行時(shí)，Δy = 1，Δx = 0（mov 1 down, mov 0 down）；畫筆切換到下一個(gè)字符畫的位置時(shí)，Δy = -1，Δx = 3（mov -1 down, mov 3 down）。4 號(hào)節(jié)點(diǎn)也正是每畫完一行就從 2 號(hào)無(wú)限流中取兩個(gè)增量值加到 x, y 中，得到新的 x, y 值。

8. 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)在改變了 x, y 值后，需要判斷是否觸發(fā)了換行。這里判斷 x 是否等于 30，即 x - 30（sub 30）是否等于 0。

9. 不等于 0 時(shí)，說(shuō)明 x 還沒(méi)有到達(dá)行尾的 30 處，跳到第 14 行，加回一個(gè) 30，將 x 還原，準(zhǔn)備再次落筆（jnz e, add 30）；

10. 若 x - 30 等于 0，說(shuō)明 x 到達(dá)了行尾的 30 處，此時(shí)要觸發(fā)換行：將 y 加上 3（swp）

11. （add 3）

12. （swp）

13. 將 x 清零（mov -30 acc）

14. （add 30）這里之所以使用 -30 + 30 這樣迂回的方式清零，是為了未觸發(fā)換行時(shí)能夠經(jīng)由第 9 行的 jnz e 復(fù)用這行 add 30 的代碼。

另外要注意一下，3 號(hào)節(jié)點(diǎn)在收到 0 時(shí)，會(huì)給我們發(fā)一個(gè) 9，讓我們強(qiáng)制換行。4 號(hào)節(jié)點(diǎn)里的第 10~14 行代碼正是用于換行的，正好位于第一條 jro 指令下方 9 行的位置，所以 3 號(hào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送 9 讓 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制換行。

最后是 6 號(hào)畫圖節(jié)點(diǎn)：

1. 首先從 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)收取 x, y 坐標(biāo)（mov up down）

2. （mov up down）

3. 然后從 5 號(hào)節(jié)點(diǎn)收取當(dāng)前字符畫的當(dāng)前行的兩個(gè)像素的顏色（mov left down）

4. （mov left down）

5. 將這些數(shù)字依次發(fā)給 image 后，發(fā)送一個(gè) -1 結(jié)束本次繪制（mov -1 down）。如此循環(huán)，直到把畫布畫滿要求的字符畫為止。

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