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現在有兩名學員要練習射擊。你現在要設計這么一個用來練習打靶的機器：

• 每一發(fā)的得分是根據命中位置和靶心間的直線距離決定的，(x0, y0) 和 (x1, y1) 間的距離的計算方法是初中知識，在座的各位應該都知道：根號[(y1 - y0)2 + (x1 - x0)2]。設命中位置和靶心的距離為 d，當 d < 10 時，得分 +4；當 10 ≤ d < 20 時，得分 +2；當 20 ≤ d < 30 時，得分 + 1；當 d ≥ 30 時，得分 -2。
  

• 初始狀態(tài)下，打靶機上不顯示任何數字。兩名學員各發(fā)射 4 發(fā)子彈。從學員 1?發(fā)射第 1 發(fā)子彈開始，到學員 2?發(fā)射完第 4 發(fā)子彈為止，打靶機上要保持顯示兩名學員的實時分數。等 8?發(fā)子彈全部發(fā)射完畢后，顯示器將最終得分閃爍?3 次后關閉。

• 本次的顯示器和我們以往遇到的顯示器不一樣。以往的顯示器只要發(fā)送一次數字就可以保持顯示該數字，直到發(fā)送 -999 才關閉；這次的顯示器如果你需要維持顯示，那么必須不間斷地發(fā)送數字。只要某一秒內你沒有發(fā)送數字，顯示器就會關閉。

又是一道分工合作的題。當然這次的分工合作比起第 1 關的“流水線”還是要復雜一點的?；仡櫼幌碌?1?關：總監(jiān)把存／取的任務類型通過廣播通知一下，然后將要存／取的食品編號告訴數據庫管理員芯片，就去睡覺了；管理員修改了數據庫以后，通知完了后面的工人芯片后，也去睡覺了。直到最后工人忙完，一項任務就自然完成了。整個流程就是從上到下一層一層傳話，下級干完了自己的事情也不需要向上級匯報的那種。

但是本題里，存在一個“下級向上級反饋”的過程。我們的核心芯片在收到打靶信號后，需要委托下級 A 根據本次命中的位置計算得分。然后收到 A 的反饋后，將分差告知另外兩個用于顯示學員分數的下級，由它們來更新顯示器上的數字。本題里，我們的核心芯片擔任了“兩頭跑”的任務。因為它要兩頭跑，所以位置上放在中間是最合適的。我們先將本題的電路圖搭出來。每塊芯片我都用注釋的方式解釋了要完成什么任務。

我們先從兩頭跑的中央芯片開始寫起。

本芯片的 acc 寄存器用來記錄已經發(fā)出去的子彈數量。首先檢查【檢測】端口是不是激活狀態(tài)（tcp p0 50）。當該端口為 100 時，說明有學員發(fā)射了 1 發(fā)子彈，令已發(fā)子彈數量 +1（+ add 1），然后將新的已發(fā)子彈數量同步到廣播信號上去，供右側的芯片反復使用（+ mov acc p1）。每擊出?1 發(fā)子彈，我們都需要給左側芯片發(fā)一個常數 50 喚醒它，委托它計算本回合的得分（+ mov 50 x1）。等待左側芯片將本次射擊的得分計算完畢后，我們接收從左側芯片回傳的得分數字，并發(fā)往右邊的芯片，喚醒它們去更新顯示器上的數字（+ mov x1 x3）。而如果本秒里【檢測】端口的值為 0，說明沒有學員發(fā)射子彈，本秒的學員得分自然就是 0，我們需要往右側的芯片里發(fā)送 0。但我們要注意，題目要求打了第一槍以后顯示屏才亮，所以僅當已發(fā)子彈數量不為 0 時，我們才能喚醒它們，請它們點亮顯示屏（- teq acc 0, - mov 0 x3）。做完了兩頭跑的工作后，休眠一秒，進入下一個機器周期（slp 1）。此時，若前一秒鐘發(fā)射了子彈，且發(fā)射的是第 8 發(fā)子彈（+ teq acc 8），則同時清空 acc 寄存器和廣播信號，將已發(fā)彈藥數清零，準備開啟下一輪練習（+ mov p1 acc）。

為什么 teq acc 8 這條判斷要加上 + 號呢？因為，當前一秒鐘發(fā)射了第 8 發(fā)子彈時，這一秒鐘就會立刻將已發(fā)子彈數清零。所以可以反推出，值為 8 的 acc 只能存活 1 秒鐘，且存活的那 1 秒里，【檢測】信號一定是 100。因此，根據【原命題和逆否命題等價】的原則，如果前一秒的【檢測】信號是 0，那 acc 的值一定不是 8。所以我們將 teq acc 8 這條測試指令加上了 + 號，這樣可以確保前一秒的【檢測】信號為 0，+ 號指令未激活時，跳過這條必然不成立的判斷，節(jié)省電量。

現在我們來寫左邊芯片的“計算得分”的代碼。

兩點間的直線距離涉及到根號運算，可假如我們真的去做根號運算的話，那就過于復雜了，而且也沒有必要。因為我們關心的只是得分，而不關心得分是由【距離】還是【距離的平方】得來的。這里我們可以去掉開方的過程，改為將【距離的平方】和得分建立如下的映射關系：

• 當 d2 < 100 時，得分 +4；

• 當 100 ≤ d2 < 400 時，得分 +2；

• 當 400?≤ d2 < 900 時，得分 +1；

• 當 d2 ≥ 900 時，得分 -2。

由于 MC 系列芯片在計算的過程中，出現上溢時會自動取 999，所以 d2 和得分的映射關系只和 d2 的百位相關。我們可以在計算完 d2 后取百位，然后通過 ROM 查表的方式來獲得得分。我們的 ROM 里，0 ~ 9 的地址對應著不同的 d2 的百位，而每個格子表示【當前的 d2 百位所對應的得分】。當我們得到 d2 的百位，并將 ROM 的地址置為該數字后，讀一次數據口，即得到了當前距離下的得分。

那么我們現在來看代碼。根據題目提示，靶心的位置在 (50, 50)。那么我們只要計算 (y - 50)2 + (x - 50)2，即可得到 d2 的值。首先我們等待中央芯片的喚醒信號（slx x0）。喚醒后，我們首先計算?(y - 50)2 這部分的值（mov p0 acc, sub x0, mul acc），將該部分的值存入 dat 備用（mov acc dat）。注意以上的 -50 的部分（sub x0），必須使用 sub x0，不能使用 sub 50。因為我們必須將中央芯片發(fā)來的常數 50 給吸收掉，否則會導致運行時阻塞。接下來我們繼續(xù)計算?(x - 50)2 這部分的值（mov p1?acc, sub 50, mul acc）。計算完畢后，加上原先存在 dat 里的?(y - 50)2，即得到了 d2 的值（add dat）。此時我們取出該值的百位數（dgt 2），將 ROM 地址置為該數字（mov acc x3），讀取對應地址處的得分數字，并回傳給中央芯片，即完成本次任務（mov x2?x0）。

最后是右邊兩塊用于控制顯示器數碼管的芯片。代碼如下：

這兩塊芯片的代碼除了第 2~3?行的判斷不一樣以外，完全一致。首先都是等待中央芯片發(fā)來喚醒信號（slx x1）。中央芯片發(fā)送的是本秒內的射擊得分。由于這個得分數字只發(fā)一次，所以兩塊芯片中有且只有一塊芯片能接收這個得分數字。此時我們需要判斷已發(fā)子彈數量是?≤ 4 還是 > 4（tcp p0 5 / tcp p0 4）。當已發(fā)子彈數量?≤?4 時，正在行動的是 1 號學員，此時得分應該累加在 1 號學員身上，理應由管理 1 號學員的下方芯片接收這個分數值（- add x1）；而當已發(fā)子彈數量 > 4 時，正在行動的是 2 號學員，此時得分應該累加在 2 號學員身上，理應由管理 2 號學員的上方芯片接收這個分數值（+ add x1）。

更新完了學員的得分后，兩塊芯片都將各自學員的實時得分發(fā)送到各自的輸出端口（mov acc x2）。此時我們需要判斷是否發(fā)完了所有 8 發(fā)子彈（+ teq p0?8）。如果沒有發(fā)完，那就跳回到第 1 行，重新等待喚醒；當發(fā)完了 8 發(fā)子彈后，我們需要令顯示器閃爍 3 次（共計 3 個 + slp 2 和?+ mov acc x2），并將各自的得分清零，準備開啟下一輪練習（+ sub acc）。

為什么這兩塊芯片里的 teq p0 8 這條判斷也都加上了 + 號呢？因為當 p0 = 8 時，一定同時滿足 p0 > 5（下方芯片 + 號）和 p0 > 4（上方芯片 + 號）的條件。根據【原命題和逆否命題等價】的原則，當?p0?滿足 p0 ≤ 5 和?p0 ≤ 4?中的至少一個條件時，p0 一定不等于 8。所以只有在 + 號指令激活的時候，執(zhí)行這條判斷才有意義。+ 號指令未激活時，我們完全可以跳過這條必然不成立的判斷，節(jié)省電量。

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