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關(guān)卡展示

本關(guān)有【聲納】和【磁】兩個波形輸入，同時 C2S-RF901 會不定期地提供一些長度為 2 的數(shù)據(jù)包。僅當(dāng)收到的數(shù)據(jù)包的首數(shù)字和鎖中的數(shù)字相等時才向 tx 端口輸出數(shù)據(jù)包，要輸出的數(shù)據(jù)包的內(nèi)容和收到的數(shù)據(jù)包的第二個數(shù)字有關(guān)：第二個數(shù)字為 1 時，輸出（包括當(dāng)前時間在內(nèi)的）前 6 秒的【聲納】值；第二個數(shù)字為 2 時，輸出前 6 秒的【磁】值。

思路：由于 p 口數(shù)據(jù)“一旦錯過就不再”，所以對于兩種波形數(shù)據(jù)，我們只能像下面這樣“錯位存儲”：

當(dāng)我們讀取數(shù)據(jù)的時候，也必須“隔行掃描”錯位讀取。聲納數(shù)據(jù)只放在偶數(shù)地址里，磁數(shù)據(jù)只放在奇數(shù)地址里。如果需要讀取前 6 秒內(nèi)的【聲納】數(shù)據(jù)，我們需要將地址指針前移 12 格（或者后移 2 格）后，讀取一格，舍棄一格，如此循環(huán) 6 次，就成功發(fā)送了【聲納】的數(shù)據(jù)包。如果需要讀取前 6 秒內(nèi)的【磁】數(shù)據(jù)，則改為將地址指針前移 11?格（后移 3 格），循環(huán)部分同樣讀取一格，舍棄一格，如此循環(huán) 6 次，就成功發(fā)送了【磁】的數(shù)據(jù)包。電路圖和代碼如下：

首先我們將當(dāng)前的聲納和磁數(shù)據(jù)存入 RAM（mov p1 x0, mov p0 x0），然后判定當(dāng)前數(shù)據(jù)包的首數(shù)字是否和鎖中的數(shù)字一致（teq x2 x3）。如果首數(shù)字和鎖中的數(shù)字不一致，直接跳到最后休眠（slp 1）。一致的情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)包的第二個數(shù)字決定需要讓地址指針向前前進多少格。

我們之前分析過，第二個數(shù)字是 1 時，需要跳 2 格；第二個數(shù)字是 2 時，需要跳 3 格。但如果我們將循環(huán)節(jié)變?yōu)椤跋壬釛?、后讀取”的話，就變成了這樣：第一個數(shù)字是 1 時跳 1 格，第二個數(shù)字是 2 時跳 2 格。跳的格數(shù)和第二個數(shù)字完全一致了。我們的 4~6?行代碼正是這樣的邏輯：得到現(xiàn)在的地址（+ mov x1 acc），數(shù)據(jù)包的第二個數(shù)字是多少就向前跳多少格（+ add x2），然后將新地址重新放回地址寄存器（+ mov acc x1）。然后我們準(zhǔn)備進入循環(huán)，令 acc 作為循環(huán)次數(shù)計數(shù)器，初始值設(shè)為 6，表示要執(zhí)行 6 次循環(huán)（+ mov 6 acc）。

第 8~12?行是個循環(huán)，這里我們用到了一個特殊的寄存器：null。它的作用是，如果你從這個寄存器讀數(shù)字，那么會讀到恒 0；如果你往這個寄存器里寫數(shù)字，那么相應(yīng)的數(shù)字會被丟棄。null 寄存器通常都是和 ROM/RAM 配合使用的，我們從 ROM/RAM 的數(shù)據(jù)口里讀一個數(shù)據(jù)，但是送往 null 寄存器，直接舍棄掉，這樣可以很方便地讓地址自增。當(dāng)我們只想讓地址自增，不想對獲得的數(shù)據(jù)做處理時，比起“將地址讀入 acc、令 acc +1、將新的 acc 送回地址寄存器”這三步來說，讀一次數(shù)據(jù)口，然后舍棄掉獲得的數(shù)字，是更優(yōu)的做法。

我們的循環(huán)節(jié)正是“先舍棄”（+ mov x0 null），“后讀取”（+ mov x0 x3），“循環(huán) 6 次”（+ tcp acc 1, + sub 1, + jmp 8）。循環(huán)完成后，休眠一秒，進入下一個時鐘周期（slp 1）。

點擊左下角的【模擬】，稍等片刻，便會彈出結(jié)算界面：

更新：以上方案有潛在 bug

經(jīng)評論區(qū) @Zad590 提醒，當(dāng)讀取聲納數(shù)據(jù)時，以上方案中會出現(xiàn)指針錯位的 bug，只是因為本題的測試樣例里，輸出間隔至少為 6 秒，才掩蓋了這樣的 bug。如下所示：

可以很明顯地看到，RAM 指針在讀取前指向 12 號空間，但在讀取了前 6 秒的聲納數(shù)據(jù)后，RAM 指針錯誤地指向了 11 號空間，沒有回歸原位。如果我們在下一秒里再次請求數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)錯誤：

官方的謎題里，為了防止【確認】面板上出現(xiàn)數(shù)據(jù)包遮擋現(xiàn)象，x 口的輸入輸出量都精心控制了間隔時長。本題里，輸出的數(shù)據(jù)包之間至少間隔 6 秒鐘，成功掩蓋了這樣的 bug?，F(xiàn)在我來更新一個無 bug 的版本，確保每次讀取后指針歸位。電路圖和代碼如下：

首先我們將當(dāng)前的聲納和磁數(shù)據(jù)存入 RAM（mov p1 x0, mov p0 x0），然后判定當(dāng)前數(shù)據(jù)包的首數(shù)字是否和鎖中的數(shù)字一致（teq x2 x3）。如果首數(shù)字和鎖中的數(shù)字不一致，直接跳到最后休眠（- jmp e）。

接下來，我們將讀取前的指針地址放入 acc（mov x1 acc），將數(shù)據(jù)包中的第二個數(shù)放入 dat（mov x2 dat）。我在文章的開頭說過：

如果需要讀取前 6 秒內(nèi)的【聲納】數(shù)據(jù)，我們需要將地址指針前移 12 格（或者后移 2 格）后，讀取一格，舍棄一格，如此循環(huán) 6 次，就成功發(fā)送了【聲納】的數(shù)據(jù)包。如果需要讀取前 6 秒內(nèi)的【磁】數(shù)據(jù)，則改為將地址指針前移 11?格（后移 3 格），循環(huán)部分同樣讀取一格，舍棄一格，如此循環(huán) 6 次，就成功發(fā)送了【磁】的數(shù)據(jù)包。

這里我們不妨換一種思路：首先統(tǒng)一將地址指針前移 12 格（后移 2 格），然后判定要讀取的是哪種數(shù)據(jù)。讀取的是聲納數(shù)據(jù)時，先讀取，后舍棄；讀取的是磁數(shù)據(jù)時，先舍棄，后讀取。如此循環(huán)六次后，指針正好回到原位。

第 7 行的代碼在同一個周期里讀一次數(shù)據(jù)口再寫一次數(shù)據(jù)口（mov x0 x0），這樣我們就在一條指令里實現(xiàn)了令指針后移兩格的操作。而且由于操作前，指針指向的數(shù)據(jù)是前 7 秒的聲納和磁數(shù)據(jù)，已經(jīng)是垃圾數(shù)據(jù)，所以這一步的讀寫操作不會覆蓋關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

第 8~13 行是一個循環(huán)。首先我們檢查數(shù)據(jù)包中的第二個數(shù)是否為 1（teq dat 1）。若為 1，則說明要讀取的是聲納數(shù)據(jù)，我們在循環(huán)中需要先讀取，后舍棄（+ mov x0 x3, mov x0 null）；若不為 1，則說明要讀取的是磁數(shù)據(jù)，我們在循環(huán)中需要先舍棄，后讀取（mov x0 null, - mov x0 x3）。每讀取一個數(shù)字，就判斷地址指針是否回到了原位（teq x1 acc）。地址指針尚未回到原位時，跳回到第 8 行繼續(xù)讀?。? jmp 8），直到地址指針回到原位為止，休眠一秒進入下一個周期（slp 1）。

點擊左下角的【模擬】，稍等片刻，便會彈出結(jié)算界面：

比前一個方案多了一行代碼，電量也增加到了 517。但是這是修復(fù)潛在 bug 必須付出的代價。