【深圳 IO 攻略】第 13 关：古钱币付款终端
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关卡展示
自动售货机大家都见过吧，这关要实现的就是类似于自动售货机一样的东西。现在这台售货机里的商品价格已经定死了（写在【价格】常数芯片里），顾客投入 1/5/12 元的硬币，一旦任何时候累计价格大于等于商品价格时，就响 4 秒钟的铃，同时找零口开始给用户找钱，优先找 5 元硬币，找零剩余不足 5 元时开始找 1 元硬币。
由于找零的脉冲信号要维持 4 秒钟，且在此期间就要开始给顾客找零。所以为了方便，我们将收钱及响铃的程序写在一块芯片上，而找零的程序写在另一块芯片上。左边有三个投入口，我们肯定要把它们接到一个 DX-300 上，这样我们仅仅判断一个三位数就能得知哪个口投入了钱币。电路图如下所示：
首先我们写收钱部分，把相关的代码写在左侧芯片里：
从本关开始，我们要认识一条新的指令：跳转指令 jmp。它的用法是：jmp 行标，意思是无视原先的执行顺序，强制跳转到对应行标处执行。这条指令通常都是和 + - 号前缀同时使用的，表示“按条件跳转”。
这里我们之所以使用了 jmp 跳转指令，是因为和硬币投入口连接的 DX-300 其实是一个四态输入（没错，四种状态，连单纯的应付三种状态的 tcp 都无能为力）：000 表示没有钱币投入；001 表示投入了 1 元硬币；010 表示投入了 5 元硬币；100 表示投入了 12 元硬币。如果少了最前面的（teq x1 0, + jmp 8）两条指令的话，那么后面的 tcp x0 10 在遇到 000 和 001 两种状态时都会激活同样的 - 号指令（投入 1 块钱）。这显然不是我们想要的。所以，当状态值为 000 时，我们需要使用跳转指令强制跳转到第 8 行的 slp 1，跳过 tcp 的三态判断。
下面我们来到了 tcp 三态判断。首先我们假设当前的状态值是中间状态 010（即用户投入的是 5 块钱），先令 acc +5 再说（add 5）。然后若 tcp 判定出 DX-300 的值位于两端状态，我们再做额外的调整（tcp x1 10）。当状态值是 001 时，说明客户投入的是 1 块钱，acc 要在之前的基础上 -4（- sub 4）；当状态值是 100 时，说明客户投入的是 12 块钱，acc 要在之前的基础上 +7（+ add 7）。执行完上述操作后，我们得到了当前顾客已经累计投入的金额数量。
由于本游戏对于不等的判定只有【严格大于】和【严格小于】两种，所以对于【大于等于】这样的判定，我们只能用【不小于】来判定，即使用 tlt 测试指令，然后 - 号部分写“第一个数【不小于】第二个数时”的操作。我们先判断当前顾客已投入的金额数量是否【小于】价格（tlt acc x0）。若当前顾客已投入的金额【仍小于】价格，就休眠一秒，继续等待当前顾客投入更多的硬币（+ slp 1）；若【不小于】价格，则将 acc 减去价格得到需要找零的数量（- sub x0），然后将找零值发给右边的芯片，委托右边的芯片执行找零任务（- mov acc x3），并响铃 4 秒（- gen p1 4 1）。做完这些事后，清除 acc 的值准备迎接下一个顾客（- mov 0 acc）。
左边的“收钱及响铃”程序已经完成，现在要开始完成右边的“找零”程序。在这里，我们需要学习 jmp 指令的另一个重要功能：实现循环。
假设你现在要往 p1 口发送一段共计 20 次脉冲的方波信号，你会怎么做？即使是代码空间最大的 MC6000，你也写不下 20 条 gen 指令。或者，脉冲次数不确定，由另一个输入口提供呢？你根本不知道要写几条 gen。
程序有三大结构：顺序结构、选择结构、循环结构。我们现在已经熟练掌握了前两大结构，现在我们就要学习如何利用跳转指令实现循环结构，生成共计 20 次脉冲的方波信号给 p1。以下是代码和解释：
如果把这样的汇编代码改写成 C 语言的样式，那大概长这样：
学过 C 语言编程的同学大概一眼就能看出来，while 语句块的部分就是一个非常典型的 20 次循环。
回到题目。当右边的 MC6000 芯片收到由左边芯片传来的“待找零数量”数据后，该如何找零呢？了解了程序的循环结构后，我们很容易设计出这样一套带有循环结构的算法：
将待找零数量放入 acc 寄存器。
判断 acc 寄存器的值是否大于 4。若满足条件，则令 acc -5，然后生成一个“找零 5 元”的脉冲信号，并反复执行此步，直到 acc 寄存器的值不大于 4 为止。
判断 acc 寄存器的值是否大于 0。若满足条件，则令 acc -1，然后生成一个“找零 1 元”的脉冲信号，并反复执行此步，直到 acc 寄存器的值归零为止。
执行到此处后，本次找零完毕，等待下一次找零信号的出现。
根据以上算法，我们在右边的芯片中写出这样的代码：
首先，因为找零信号不会在固定的时间出现，而是仅当用户投入了足额的硬币后才会从左边的芯片传过来，所以我们必须要用 slx 指令来等待信号出现后才能读取找零值。然后，第 2 行对应算法的第 1 步；第 3~6 行构成了“找零 5 元”循环，对应算法的第 2 步；第 7~10 行构成了“找零 1 元”循环，对应算法的第 3 步。以上任务执行完毕后，回到第 1 行 slx，对应算法的第四步“等待下一次找零信号”。
点击左下角的【模拟】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
优化电量
将左边那块芯片中倒数第二行的 gen p1 4 1 改成 gen p1 4 3 即可。这是我尝试出来的允许的最长睡眠时间。电量可以由 318 减少到 294。
碎碎念
右边那块 MC6000 芯片接了两个 p 口和一个 x 口，寄存器也只用到了 acc。如果能省掉一行代码，那么就可以毫不费力地换成 MC4000。但是我苦思冥想，结果却无论如何都省不掉哪怕一行代码。于是这块 MC6000 芯片换不成 MC4000 了，仅仅只是多一行代码而已啊，真的好不甘心。不知道读者们有没有办法能省出来一行代码，有的话请留言告诉我。
