深圳SHENZHENIO阿瓦隆城第4关电子射击练习靶攻略

深圳IO是一款硬核的编程游戏，有着严谨的游戏内容，那么一起来看看阿瓦隆城第4关电子射击练习靶的攻略吧。

关卡展示

现在有两名学员要练习射击。你现在要设计这么一个用来练习打靶的机器：

1，每一发的得分是根据命中位置和靶心间的直线距离决定的，(x0, y0) 和 (x1, y1) 间的距离的计算方法是初中知识，在座的各位应该都知道：根号[(y1 - y0)2 + (x1 - x0)2]。设命中位置和靶心的距离为 d，当 d < 10 时，得分 +4;当 10 ≤ d < 20 时，得分 +2;当 20 ≤ d < 30 时，得分 + 1;当 d ≥ 30 时，得分 -2。

2，初始状态下，打靶机上不显示任何数字。两名学员各发射 4 发子弹。从学员 1 发射第 1 发子弹开始，到学员 2 发射完第 4 发子弹为止，打靶机上要保持显示两名学员的实时分数。等 8 发子弹全部发射完毕后，显示器将最终得分闪烁 3 次后关闭。

3，本次的显示器和我们以往遇到的显示器不一样。以往的显示器只要发送一次数字就可以保持显示该数字，直到发送 -999 才关闭;这次的显示器如果你需要维持显示，那么必须不间断地发送数字。只要某一秒内你没有发送数字，显示器就会关闭。

又是一道分工合作的题。当然这次的分工合作比起第 1 关的“流水线”还是要复杂一点的。回顾一下第 1 关：总监把存/取的任务类型通过广播通知一下，然后将要存/取的食品编号告诉数据库管理员芯片，就去睡觉了;管理员修改了数据库以后，通知完了后面的工人芯片后，也去睡觉了。直到最后工人忙完，一项任务就自然完成了。整个流程就是从上到下一层一层传话，下级干完了自己的事情也不需要向上级汇报的那种。

但是本题里，存在一个“下级向上级反馈”的过程。我们的核心芯片在收到打靶信号后，需要委托下级 A 根据本次命中的位置计算得分。然后收到 A 的反馈后，将分差告知另外两个用于显示学员分数的下级，由它们来更新显示器上的数字。本题里，我们的核心芯片担任了“两头跑”的任务。因为它要两头跑，所以位置上放在中间是最合适的。我们先将本题的电路图搭出来。每块芯片我都用注释的方式解释了要完成什么任务。

我们先从两头跑的中央芯片开始写起。

本芯片的 acc 寄存器用来记录已经发出去的子弹数量。首先检查【检测】端口是不是激活状态(tcp p0 50)。当该端口为 100 时，说明有学员发射了 1 发子弹，令已发子弹数量 +1(+ add 1)，然后将新的已发子弹数量同步到广播信号上去，供右侧的芯片反复使用(+ mov acc p1)。每击出 1 发子弹，我们都需要给左侧芯片发一个常数 50 唤醒它，委托它计算本回合的得分(+ mov 50 x1)。等待左侧芯片将本次射击的得分计算完毕后，我们接收从左侧芯片回传的得分数字，并发往右边的芯片，唤醒它们去更新显示器上的数字(+ mov x1 x3)。而如果本秒里【检测】端口的值为 0，说明没有学员发射子弹，本秒的学员得分自然就是 0，我们需要往右侧的芯片里发送 0。但我们要注意，题目要求打了第一枪以后显示屏才亮，所以仅当已发子弹数量不为 0 时，我们才能唤醒它们，请它们点亮显示屏(- teq acc 0, - mov 0 x3)。做完了两头跑的工作后，休眠一秒，进入下一个机器周期(slp 1)。此时，若前一秒钟发射了子弹，且发射的是第 8 发子弹(+ teq acc 8)，则同时清空 acc 寄存器和广播信号，将已发弹药数清零，准备开启下一轮练习(+ mov p1 acc)。

为什么 teq acc 8 这条判断要加上 + 号呢?因为，当前一秒钟发射了第 8 发子弹时，这一秒钟就会立刻将已发子弹数清零。所以可以反推出，值为 8 的 acc 只能存活 1 秒钟，且存活的那 1 秒里，【检测】信号一定是 100。因此，根据【原命题和逆否命题等价】的原则，如果前一秒的【检测】信号是 0，那 acc 的值一定不是 8。所以我们将 teq acc 8 这条测试指令加上了 + 号，这样可以确保前一秒的【检测】信号为 0，+ 号指令未激活时，跳过这条必然不成立的判断，节省电量。

现在我们来写左边芯片的“计算得分”的代码。

两点间的直线距离涉及到根号运算，可假如我们真的去做根号运算的话，那就过于复杂了，而且也没有必要。因为我们关心的只是得分，而不关心得分是由【距离】还是【距离的平方】得来的。这里我们可以去掉开方的过程，改为将【距离的平方】和得分建立如下的映射关系：

当 d2 < 100 时，得分 +4;

当 100 ≤ d2 < 400 时，得分 +2;

当 400 ≤ d2 < 900 时，得分 +1;

当 d2 ≥ 900 时，得分 -2。

由于 MC 系列芯片在计算的过程中，出现上溢时会自动取 999，所以 d2 和得分的映射关系只和 d2 的百位相关。我们可以在计算完 d2 后取百位，然后通过 ROM 查表的方式来获得得分。我们的 ROM 里，0 ~ 9 的地址对应着不同的 d2 的百位，而每个格子表示【当前的 d2 百位所对应的得分】。当我们得到 d2 的百位，并将 ROM 的地址置为该数字后，读一次数据口，即得到了当前距离下的得分。

那么我们现在来看代码。根据题目提示，靶心的位置在 (50, 50)。那么我们只要计算 (y - 50)2 + (x - 50)2，即可得到 d2 的值。首先我们等待中央芯片的唤醒信号(slx x0)。唤醒后，我们首先计算 (y - 50)2 这部分的值(mov p0 acc, sub x0, mul acc)，将该部分的值存入 dat 备用(mov acc dat)。注意以上的 -50 的部分(sub x0)，必须使用 sub x0，不能使用 sub 50。因为我们必须将中央芯片发来的常数 50 给吸收掉，否则会导致运行时阻塞。接下来我们继续计算 (x - 50)2 这部分的值(mov p1 acc, sub 50, mul acc)。计算完毕后，加上原先存在 dat 里的 (y - 50)2，即得到了 d2 的值(add dat)。此时我们取出该值的百位数(dgt 2)，将 ROM 地址置为该数字(mov acc x3)，读取对应地址处的得分数字，并回传给中央芯片，即完成本次任务(mov x2 x0)。

最后是右边两块用于控制显示器数码管的芯片。代码如下：

这两块芯片的代码除了第 2~3 行的判断不一样以外，完全一致。首先都是等待中央芯片发来唤醒信号(slx x1)。中央芯片发送的是本秒内的射击得分。由于这个得分数字只发一次，所以两块芯片中有且只有一块芯片能接收这个得分数字。此时我们需要判断已发子弹数量是 ≤ 4 还是 > 4(tcp p0 5 / tcp p0 4)。当已发子弹数量 ≤ 4 时，正在行动的是 1 号学员，此时得分应该累加在 1 号学员身上，理应由管理 1 号学员的下方芯片接收这个分数值(- add x1);而当已发子弹数量 > 4 时，正在行动的是 2 号学员，此时得分应该累加在 2 号学员身上，理应由管理 2 号学员的上方芯片接收这个分数值(+ add x1)。

更新完了学员的得分后，两块芯片都将各自学员的实时得分发送到各自的输出端口(mov acc x2)。此时我们需要判断是否发完了所有 8 发子弹(+ teq p0 8)。如果没有发完，那就跳回到第 1 行，重新等待唤醒;当发完了 8 发子弹后，我们需要令显示器闪烁 3 次(共计 3 个 + slp 2 和 + mov acc x2)，并将各自的得分清零，准备开启下一轮练习(+ sub acc)。

为什么这两块芯片里的 teq p0 8 这条判断也都加上了 + 号呢?因为当 p0 = 8 时，一定同时满足 p0 > 5(下方芯片 + 号)和 p0 > 4(上方芯片 + 号)的条件。根据【原命题和逆否命题等价】的原则，当 p0 满足 p0 ≤ 5 和 p0 ≤ 4 中的至少一个条件时，p0 一定不等于 8。所以只有在 + 号指令激活的时候，执行这条判断才有意义。+ 号指令未激活时，我们完全可以跳过这条必然不成立的判断，节省电量。

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