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關(guān)卡展示

這一關(guān)需要讓你在按鈕未按下時（對應(yīng)的輸入信號為 0）保持待命，而在按鈕按下時（對應(yīng)的輸入信號為 100）生成 100×1s，0×1s 的循環(huán)脈沖信號。

這一關(guān)我們需要了解【測試指令】這個新概念。

測試指令一共有 4 條：

1. teq I1/R1/P1 I2/R2/P2，測試（test）第一個操作數(shù)是否等于（equals）第二個操作數(shù)。若兩數(shù)相等，激活所有帶 + 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 - 前綴的指令。若兩數(shù)不等，激活所有帶 - 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 + 前綴的指令。

2. tlt I1/R1/P1?I2/R2/P2，測試第一個操作數(shù)是否小于（lower than）第二個操作數(shù)。若第一個數(shù)小于第二個數(shù)，激活所有帶 + 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 - 前綴的指令。若第一個數(shù)大于或等于第二個數(shù)，激活所有帶 - 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 + 前綴的指令。

3. tgt I1/R1/P1 I2/R2/P2，測試第一個操作數(shù)是否大于（greater?than）第二個操作數(shù)。若第一個數(shù)大于第二個數(shù)，激活所有帶 + 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 - 前綴的指令。若第一個數(shù)小于或等于第二個數(shù)，激活所有帶 - 前綴的指令，關(guān)閉所有帶 + 前綴的指令。

4. tcp I1/R1/P1 I2/R2/P2，比較（compare）兩個操作數(shù)的大小。該指令和 tgt 指令唯一的區(qū)別是：兩個操作數(shù)相等時，tgt 指令會激活帶 - 前綴的指令，而 tcp 指令會把帶 + - 前綴的指令都關(guān)閉。其余情況下，tcp 指令的表現(xiàn)和 tgt 指令一致。

5. 帶 + - 前綴的指令會一直保持自己的激活或關(guān)閉狀態(tài)，直到遇到下一條測試指令。測試指令前也是可以帶 + - 前綴的，這意味著測試指令不是一定會被執(zhí)行。這屬于高階技巧，以后我們再詳細講解。

舉例說明：

首先，我們測試 p0 端口的值是否為 100。如果是 100，那么后續(xù)?+ 前綴的指令（+ mov 100 p1）將會被執(zhí)行，而?- 前綴的指令（- mov 0 p1）將不會被執(zhí)行，那么 p1 口收到的值很明顯是 100。反之，p0 端口的值不是 100 時，+ 前綴的指令不執(zhí)行，- 前綴的指令正常執(zhí)行，p1 口收到的值就會是 0。

回到這一關(guān)，我們需要在按鈕按下時（按鈕端口的值為 100）時生成脈沖方波（使用 gen 指令生成）；而在按鈕抬起時（按鈕端口的值為 0）時安心休眠待命（使用 slp 指令）。經(jīng)過以上分析后，這一關(guān)的答案已經(jīng)呼之欲出：

按鈕端口只有 0 和 100 兩種值，我們首先對和按鈕端口相連接的 p0 口執(zhí)行測試指令 tcp p0 50。當(dāng) p0 小于 50 時，按鈕處于抬起狀態(tài)，激活 - 前綴的指令，我們需要執(zhí)行休眠指令原地待命（- slp 1）；當(dāng) p0 大于 50 時，按鈕處于按下狀態(tài)，激活 + 前綴的指令，我們需要不斷執(zhí)行 gen 指令生成 100 和 0 各占一秒的方波（+ gen p1 1 1），直到某刻 tcp 測試指令變?yōu)?- 生效為止。

點擊左下角的【模擬】，稍等片刻，便會彈出結(jié)算界面：

優(yōu)化代碼行數(shù)

這里要提到一個隱藏特性：slp 里的休眠時間，和 gen 里的兩個休眠時間是可以指定為 0 的。

等價于

等價于

我們在同一個時鐘周期里可以反復(fù)給同一個 p 口賦不同的值，當(dāng)前的時鐘周期過去了之后，確認面板上會顯示出對應(yīng) p 口【最后一次】賦的值。所以，我們在同一時鐘周期里給 p0 依次賦值 100 和 0 后，p0 口這一個時鐘周期內(nèi)的實際值只會是 0。

現(xiàn)在，我們要再了解一個新的元件：DX-300。這個原件最多可以同時對 3 個簡單 I/O 口進行讀取或?qū)懭氩僮?，具體的做法和二進制的【位運算】有點相似。

我們先說 DX-300 怎么同時讀三個口的數(shù)據(jù)。我們將 DX-300 的 p0、p1、p2 分別和三個簡單 I/O 口相連，然后另一側(cè)的三個 X 口會實時傳送一個三位數(shù)表示三個簡單 I/O 口的狀態(tài)：p0 為 0/100 時，個位數(shù)為 0/1；p1 口為 0/100 時，十位數(shù)為 0/1；p2 口為 0/100 時，百位數(shù)為 0/1。那么 DX-300 的 X 口所傳出的三位數(shù)就有以下 8 種可能：000、001、010、011、100、101、110、111，依次對應(yīng)三個簡單 I/O 的開/關(guān)狀態(tài)的 8 種排列組合。

同時寫三個簡單 I/O 的原理也很類似，我們往 DX-300 的任意一個 X 口寫入以上 8 種三位數(shù)中的一種，就達到了用一條指令同時控制三個簡單 I/O 的目的。比如你想讓 DX-300 的 p0 和 p2 口連接著的端口變?yōu)?100，p1 口連接著的端口變?yōu)?0，那么你就給 DX-300 傳 101 就可以了。

那么這道題，我們怎么優(yōu)化到 1 條指令呢？我們的第一種方案里，芯片里的代碼是這樣的：

然后，我們可以推斷出來，當(dāng)執(zhí)行到【- slp 1】時，p1 口的值一定是 0。由于 gen 指令一定以將對應(yīng) p 口賦 0 終結(jié)，所以以上 slp 指令也可以替換成 gen 指令，我們的代碼可以改寫成下面的樣子：

這兩條 gen 指令只有一個操作數(shù)不一樣，那么它們能不能合并成一條呢？答案是可以的。我們不難發(fā)現(xiàn)：當(dāng) p0 是 0 時，執(zhí)行的是 gen p1 0 1；當(dāng) p0 是 100 時，執(zhí)行的是 gen p1 1 1。如果我們有一種辦法能把 p0 的 100 轉(zhuǎn)換成 1，那么只要一條 gen p1 (?)?1 指令就夠了，問號處是經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的數(shù)字。

這時候，我們的 DX-300 閃亮登場。我們將【按鈕】端口接到 DX-300 的 p0 口上，其余兩個口空著不接（視為對應(yīng)端口的值恒為 0）。這樣，當(dāng)【按鈕】端口的值為 0 時，經(jīng)過 DX-300 加工后為 000；反之，當(dāng)【按鈕】端口的值為 100 時，這個值經(jīng)過 DX-300 加工后會變成 001。這個加工后的值正好是我們需要在 gen 指令中用到的值！

于是，只用一行代碼的設(shè)計方案順利完成！