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關(guān)卡展示

這一關(guān)我們需要在收到 rx 口的 -1 信號時，向 tx 口傳送長度為 3 的數(shù)據(jù)包。

數(shù)據(jù)包的第一個數(shù)字為當前的 X 坐標；

數(shù)據(jù)包的第二個數(shù)字為當前的 Y 坐標；

數(shù)據(jù)包的第三個數(shù)字根據(jù)以下規(guī)則生成：

到這一關(guān)時，我有必要提一個之前一直被忽略的概念：p?口和 x 口的區(qū)別。我們的 MC 系列芯片有兩種通訊端口，簡單口（包括 p0、p1 兩個口，簡稱 p 口）和擴展口（MC4000 有 x0、x1 兩個口，MC6000 則還有額外的 x2、x3 兩個口，簡稱 x 口）。p 口只能和外部的簡單 I/O 端口或者另一塊芯片的 p 口通訊，同樣地，x 口只能和外部的復雜端口（帶黃色三角形符號的端口）或者另一塊芯片的 x 口通訊。只有 DX-300 這塊芯片可以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的通訊類型，它可以將至多 3 個只提供 0/100 信號的 p 口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個三位數(shù)的 x 口數(shù)據(jù)，或者將一個從 x 口傳來的三位數(shù)按照規(guī)則依次給最多三個 p 口設(shè)置 0/100 信號。如果要給 p 口設(shè)置其余的數(shù)字，那就只能通過 p 口設(shè)置，無法通過 x 口 + DX-300 這樣的組合來設(shè)置。

說完了 p 口和 x 口的通訊方式，以及兩種口如何相互轉(zhuǎn)換外，我們來談?wù)剝煞N口在數(shù)據(jù)傳輸上有什么區(qū)別：

1. p 口傳輸?shù)氖请娖叫盘?，范圍僅限 0~100。如果給 p 口傳輸超過上/下限的值，那么對應的 p 口只能接收到正好位于上/下限的值。x 口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，能傳輸 -999~+999 范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。

2. p 口在一個時鐘周期內(nèi)只能傳一個數(shù)，如果多次傳輸，則僅最后一次傳輸?shù)闹涤行?。x 口則可以傳遞任意長度的數(shù)據(jù)。

3. 與第二條對應的是，p 口在同一個時鐘周期內(nèi)可以反復讀取，而 x 口因為可以傳遞任意長度的數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)包里的每個數(shù)字都只能讀一次。即使數(shù)據(jù)包里只有一個數(shù)字，也依然只能讀一次，不能像 p 口那樣反復讀。

4. 除 DX-300 及前兩關(guān)里出現(xiàn)的?C2S-RF901 元件外，所有 x 口的數(shù)據(jù)采用同步協(xié)議傳輸。在同一個時鐘周期里，必須要有一個 x 口發(fā)送數(shù)據(jù)，同時有另一個 x 口接收數(shù)據(jù)，且接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度一致時，這一次 x 口的通訊才算成功。如果在同一個時鐘周期內(nèi)，出現(xiàn)了一方發(fā)送另一方卻不接收，或者一方接收另一方卻不發(fā)送的情況，就會導致線程阻塞。

如圖所示：

當然這一關(guān)的重點不在于“同步通訊”。這一關(guān)我們只需要知道 x 口如何在一秒鐘內(nèi)傳輸多個數(shù)就可以了。電路圖和代碼如下：

首先我們檢測 rx 口是否大于 -999（tcp x0 -999）。如果滿足條件，激活 + 號指令。但由于內(nèi)部仍有更細致的判斷，所以不滿足條件時需要同時關(guān)閉 + - 前綴的指令，直接跳到最后休眠（slp 1）。如果這里的判斷改用 tgt 的話，那么當讀入 -999 時會錯誤地激活第 5 行指令，向 tx 發(fā)送本不該發(fā)送的數(shù)據(jù)包。tcp?指令相較于其他三種比較指令，多了一個“在特定條件下同時關(guān)閉 + - 前綴指令”的功能，可以讓我們在書寫邏輯嵌套代碼時更加得心應手。這就是我為什么在遇到判斷時喜歡優(yōu)先用 tcp 指令的原因。

當我們讀入的 rx 數(shù)據(jù)大于 -999（即為 -1）時，我們需要按照規(guī)則，依次發(fā)送 X 坐標（+ mov p1 x1）、Y 坐標（+ mov p0 x1），以及由 a b 的值計算出來的一個 0~3 范圍內(nèi)的值。因為一塊芯片只有兩個 p 口，所以 a, b 這兩個口不得不使用 DX-300 轉(zhuǎn)換成 x 口信號，接到 MC6000 的 x3 口上。由于 a 口和 DX-300 的 p0 相連，b 口和 DX-300 的 p1 相連，所以 a 口影響個位數(shù)，b 口影響十位數(shù)。a b 口的數(shù)據(jù)經(jīng)過 DX-300 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字如下表所示：

我們可以發(fā)現(xiàn)，當 DX-300 為一位數(shù)時，output 和 DX-300 一致；當 DX-300 為兩位數(shù)時，output = DX-300 - 8。我們下面的這段代碼就完成了先計算出放在數(shù)據(jù)包里的值，然后發(fā)送給 tx，這樣的任務(wù)。

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)

我們可以通過列數(shù)學公式的方式將 9 行代碼減少到 8 行代碼?，F(xiàn)在觀察這張表：

我們不難發(fā)現(xiàn)因變量 output 和自變量 a b 之間滿足如下等式關(guān)系：

然后我們又知道神奇的 DX-300 可以把一個只提供 0 和 100 信號的 p 口信號縮小 10 倍（變成 0/10）甚至 100 倍（變成 0/1）輸出出來。設(shè)兩個口縮小 100 倍后的信號為 a' 和 b'，那么我們現(xiàn)在只要給 a 口和 b 口各配一個 DX-300，把它們的信號縮小 100 倍后，計算 2b' + a' 的值，發(fā)送到 tx 即可。

這次的設(shè)計方案里，前三行代碼和上一個方案完全一樣，重點在于后面的代碼。

由電路圖可知，x2 得到的是 a'，x3 得到的是 b'。那么

這三行代碼就是用于計算 2b' + a' 的值的。計算完成后，將計算后的值發(fā)送給 tx（+ mov acc x1）就完成了一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送。

我們通過列數(shù)學公式的辦法，將代碼行數(shù)減少到了 8 行。