【深圳 IO 攻略】第 27 关：深海探测网格
本文首发于 B 站《深圳 IO》文集（https://www.bilibili.com/read/readlist/rl569860）。原创不易，转载请注明出处。
关卡展示
本关有【声纳】和【磁】两个波形输入，同时 C2S-RF901 会不定期地提供一些长度为 2 的数据包。仅当收到的数据包的首数字和锁中的数字相等时才向 tx 端口输出数据包，要输出的数据包的内容和收到的数据包的第二个数字有关：第二个数字为 1 时，输出（包括当前时间在内的）前 6 秒的【声纳】值；第二个数字为 2 时，输出前 6 秒的【磁】值。
思路：由于 p 口数据“一旦错过就不再”，所以对于两种波形数据，我们只能像下面这样“错位存储”：
当我们读取数据的时候，也必须“隔行扫描”错位读取。声纳数据只放在偶数地址里，磁数据只放在奇数地址里。如果需要读取前 6 秒内的【声纳】数据，我们需要将地址指针前移 12 格（或者后移 2 格）后，读取一格，舍弃一格，如此循环 6 次，就成功发送了【声纳】的数据包。如果需要读取前 6 秒内的【磁】数据，则改为将地址指针前移 11 格（后移 3 格），循环部分同样读取一格，舍弃一格，如此循环 6 次，就成功发送了【磁】的数据包。电路图和代码如下：
首先我们将当前的声纳和磁数据存入 RAM（mov p1 x0, mov p0 x0），然后判定当前数据包的首数字是否和锁中的数字一致（teq x2 x3）。如果首数字和锁中的数字不一致，直接跳到最后休眠（slp 1）。一致的情况下，根据数据包的第二个数字决定需要让地址指针向前前进多少格。
我们之前分析过，第二个数字是 1 时，需要跳 2 格；第二个数字是 2 时，需要跳 3 格。但如果我们将循环节变为“先舍弃、后读取”的话，就变成了这样：第一个数字是 1 时跳 1 格，第二个数字是 2 时跳 2 格。跳的格数和第二个数字完全一致了。我们的 4~6 行代码正是这样的逻辑：得到现在的地址（+ mov x1 acc），数据包的第二个数字是多少就向前跳多少格（+ add x2），然后将新地址重新放回地址寄存器（+ mov acc x1）。然后我们准备进入循环，令 acc 作为循环次数计数器，初始值设为 6，表示要执行 6 次循环（+ mov 6 acc）。
第 8~12 行是个循环，这里我们用到了一个特殊的寄存器：null。它的作用是，如果你从这个寄存器读数字，那么会读到恒 0；如果你往这个寄存器里写数字，那么相应的数字会被丢弃。null 寄存器通常都是和 ROM/RAM 配合使用的，我们从 ROM/RAM 的数据口里读一个数据，但是送往 null 寄存器，直接舍弃掉，这样可以很方便地让地址自增。当我们只想让地址自增，不想对获得的数据做处理时，比起“将地址读入 acc、令 acc +1、将新的 acc 送回地址寄存器”这三步来说，读一次数据口，然后舍弃掉获得的数字，是更优的做法。
我们的循环节正是“先舍弃”（+ mov x0 null），“后读取”（+ mov x0 x3），“循环 6 次”（+ tcp acc 1, + sub 1, + jmp 8）。循环完成后，休眠一秒，进入下一个时钟周期（slp 1）。
点击左下角的【模拟】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
更新：以上方案有潜在 bug
经评论区 @Zad590 提醒，当读取声纳数据时，以上方案中会出现指针错位的 bug，只是因为本题的测试样例里，输出间隔至少为 6 秒，才掩盖了这样的 bug。如下所示：
可以很明显地看到，RAM 指针在读取前指向 12 号空间，但在读取了前 6 秒的声纳数据后，RAM 指针错误地指向了 11 号空间，没有回归原位。如果我们在下一秒里再次请求数据，就会出现错误：
官方的谜题里，为了防止【确认】面板上出现数据包遮挡现象，x 口的输入输出量都精心控制了间隔时长。本题里，输出的数据包之间至少间隔 6 秒钟，成功掩盖了这样的 bug。现在我来更新一个无 bug 的版本，确保每次读取后指针归位。电路图和代码如下：
首先我们将当前的声纳和磁数据存入 RAM（mov p1 x0, mov p0 x0），然后判定当前数据包的首数字是否和锁中的数字一致（teq x2 x3）。如果首数字和锁中的数字不一致，直接跳到最后休眠（- jmp e）。
接下来，我们将读取前的指针地址放入 acc（mov x1 acc），将数据包中的第二个数放入 dat（mov x2 dat）。我在文章的开头说过：
如果需要读取前 6 秒内的【声纳】数据，我们需要将地址指针前移 12 格（或者后移 2 格）后，读取一格，舍弃一格，如此循环 6 次，就成功发送了【声纳】的数据包。如果需要读取前 6 秒内的【磁】数据，则改为将地址指针前移 11 格（后移 3 格），循环部分同样读取一格，舍弃一格，如此循环 6 次，就成功发送了【磁】的数据包。
这里我们不妨换一种思路：首先统一将地址指针前移 12 格（后移 2 格），然后判定要读取的是哪种数据。读取的是声纳数据时，先读取，后舍弃；读取的是磁数据时，先舍弃，后读取。如此循环六次后，指针正好回到原位。
第 7 行的代码在同一个周期里读一次数据口再写一次数据口（mov x0 x0），这样我们就在一条指令里实现了令指针后移两格的操作。而且由于操作前，指针指向的数据是前 7 秒的声纳和磁数据，已经是垃圾数据，所以这一步的读写操作不会覆盖关键数据。
第 8~13 行是一个循环。首先我们检查数据包中的第二个数是否为 1（teq dat 1）。若为 1，则说明要读取的是声纳数据，我们在循环中需要先读取，后舍弃（+ mov x0 x3, mov x0 null）；若不为 1，则说明要读取的是磁数据，我们在循环中需要先舍弃，后读取（mov x0 null, - mov x0 x3）。每读取一个数字，就判断地址指针是否回到了原位（teq x1 acc）。地址指针尚未回到原位时，跳回到第 8 行继续读取（- jmp 8），直到地址指针回到原位为止，休眠一秒进入下一个周期（slp 1）。
点击左下角的【模拟】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
比前一个方案多了一行代码，电量也增加到了 517。但是这是修复潜在 bug 必须付出的代价。
