【深圳 IO 攻略】第 17 关：共生环境维护机器人
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关卡展示
本关的 C2S-RF901 设备会不定期地发送一些长度为 3 的数据包。第一个数字表示需要令电机移动到哪一格，第二个数字表示需要清洁的秒数，第三个数字表示需要加液的秒数。
电机初始位置在第 0 格，电平信号为 50。如果要让电机向左移动一格，需要给电机发送 0x1s + 50x1s 的脉冲信号；如果要让电机向右移动一格，需要给电机发送 100x1s + 50x1s 的脉冲信号。
本关的电机移动较为复杂，因为多了 50 这种信号，所以没办法简单地用 gen 指令来生成脉冲信号了。如果把所有的工作都写在同一块芯片里，即使是 MC6000 也很难写得下。所以我们这里来尝试分工，一块芯片专门用来处理电机的移动任务，另一块芯片专门用来给前面那块芯片发送电机应当到达的位置，等到达后再亲自处理清洁和加液任务。
电路图和代码如下：
上方芯片做的工作是等待下方芯片传输目标位置上来，并给电机发送脉冲信号控制电机移动到目标位置。上方芯片的 acc 寄存器用于记录实时的电机位置，初始值为 0；而 dat 寄存器用于接收从下方芯片发来的目标位置。
首先我们将电机的电平信号初始化为 50（mov 50 p1），然后开始等待下面的芯片发送“位置”数据（slx x2）。等待到信号后，我们将电机的目标位置放入 dat 寄存器（mov x2 dat），并检查电机的当前位置是否已经在目标位置上（teq dat acc）。如果已经在目标位置上，则发送一个信号给下面的芯片，告知下面的芯片该清洁和加液了（+ mov 0 x2），同时开始休眠，等待下一个信号（+ jmp 2，跳到了第 2 行 slx x2）。如果不在目标位置上，则判断目标位置在当前位置的左边还是右边（tcp dat acc）。如果目标位置在电机的左边，则令电机的实时位置 -1（- sub 1），同时给电机发送一秒钟的 0 信号（- gen p1 0 1）。如果目标位置在电机的右边，则令电机的实时位置 +1（+ add 1），同时给电机发送一秒钟的 100 信号（+ gen p1 1 0）。然后，无论电机往哪个方向走，第二秒钟都是给电机发送 50 信号（mov 50 p1, slp 1）。做完以上事情后，跳回到第 4 行（jmp 4）继续判断当前位置是否等于目标位置。只要尚未到达目标位置，就重复做以上事情，直到到达目标位置为止。
下方的芯片做的事情就比较简单了。首先从 C2S-RF901 读入队列中的首数字（mov x0 acc），检查首数字是否为非负数（tcp acc -1）。若为非负数，说明收到了一个长度为 3 的数据包。首数字表示的是当前电机应该到达的位置，将该位置通过 x1 口发给上面的芯片（+ mov acc x1），然后等待上面的芯片给自己发送完成信号（+ slx x1）。收到完成信号后，我们读入队列中的第二个表示清洁时长的数字，并给【清洁工具】端口发送这么长时间的 100 信号（+ gen p1 x0 x1。注意这里不能写成 + gen p1 x0 0，因为我们必须要把上方芯片发来的数字 0 给接收掉，否则会导致运行时阻塞。所以这里必须读入 x1 口发来的常数 0，而不能直接写常数 0）。接着，我们读入队列中的第三个表示加液时长的数字，并给【加液工具】端口发送这么长时间的 100 信号（+ gen p0 x0 1）。若一开始收到的首数字为 -999 时，只需要休眠一秒（- slp 1），进入下一个机器周期就行了。
点击左下角的【模拟】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
关于循环的附加知识
循环结构有两种：一种是先执行循环流程，后判断是否继续循环；另一种是像本题一样的，先判断是否进入循环流程，再执行。区别在于，前者的循环流程至少会执行一次，但是少一次跳转；后者多一次跳转，但是存在一开始就不执行循环流程的可能性。两种循环的流程图分别如下：
曾经的谜题里，我们用的都是前者。但是在本题里，我们使用了后者。注意一下我在解析代码时说的这段话：
等待到信号后，我们将电机的目标位置放入 dat 寄存器（mov x2 dat），并检查电机的当前位置是否已经在目标位置上（teq dat acc）。如果已经在目标位置上，则发送一个信号给下面的芯片，告知下面的芯片该清洁和加液了（+ mov 0 x2），同时开始休眠，等待下一个信号（+ jmp 2，跳到了第 2 行 slx x2）。如果不在目标位置上，则判断目标位置在当前位置的左边还是右边（tcp dat acc）。
得到目标位置后，因为存在【电机已经在目标位置上，不需要移动】的可能性，所以存在一次循环流程都不用执行的可能性。所以我们必须先判断 acc 是否和 dat 相等（teq dat acc），相等时直接回传 0 并跳到第 2 行，跳到循环体外面（+ mov 0 x2, + jmp 2）。第 7~14 行是循环体里要执行的部分，然后第 14 行是一条曾经从未见过的【无条件跳转】指令，即不带 + - 号的 jmp 指令（jmp 4）。我们观察后一张流程图，的确就是在循环执行完毕后，【无条件】跳转到循环入口处去重新判定条件。本题的 MC6000 代码里，使用了典型的【先判断，后执行】的循环结构。
【先判断，后执行】需要多一行跳转指令，而深圳 I/O 里，一块芯片最多 14 行代码，代码行数是极其珍贵的资源。所以后一种循环结构，只能是【存在一次都不执行循环流程的可能性】，迫不得已时才会去使用。
