【深圳 IO 攻略】第 9 关：无线游戏控制器
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关卡展示
这一关我们需要在收到 rx 口的 -1 信号时，向 tx 口传送长度为 3 的数据包。
数据包的第一个数字为当前的 X 坐标；
数据包的第二个数字为当前的 Y 坐标；
数据包的第三个数字根据以下规则生成：
到这一关时，我有必要提一个之前一直被忽略的概念：p 口和 x 口的区别。我们的 MC 系列芯片有两种通讯端口，简单口（包括 p0、p1 两个口，简称 p 口）和扩展口（MC4000 有 x0、x1 两个口，MC6000 则还有额外的 x2、x3 两个口，简称 x 口）。p 口只能和外部的简单 I/O 端口或者另一块芯片的 p 口通讯，同样地，x 口只能和外部的复杂端口（带黄色三角形符号的端口）或者另一块芯片的 x 口通讯。只有 DX-300 这块芯片可以转换数据的通讯类型，它可以将至多 3 个只提供 0/100 信号的 p 口数据转换为一个三位数的 x 口数据，或者将一个从 x 口传来的三位数按照规则依次给最多三个 p 口设置 0/100 信号。如果要给 p 口设置其余的数字，那就只能通过 p 口设置，无法通过 x 口 + DX-300 这样的组合来设置。
说完了 p 口和 x 口的通讯方式，以及两种口如何相互转换外，我们来谈谈两种口在数据传输上有什么区别：
p 口传输的是电平信号，范围仅限 0~100。如果给 p 口传输超过上/下限的值，那么对应的 p 口只能接收到正好位于上/下限的值。x 口传输的是数字信号，能传输 -999~+999 范围内的数据。
p 口在一个时钟周期内只能传一个数，如果多次传输，则仅最后一次传输的值有效。x 口则可以传递任意长度的数据。
与第二条对应的是，p 口在同一个时钟周期内可以反复读取，而 x 口因为可以传递任意长度的数据，所以数据包里的每个数字都只能读一次。即使数据包里只有一个数字，也依然只能读一次，不能像 p 口那样反复读。
除 DX-300 及前两关里出现的 C2S-RF901 元件外，所有 x 口的数据采用同步协议传输。在同一个时钟周期里，必须要有一个 x 口发送数据，同时有另一个 x 口接收数据，且接收和发送的数据包长度一致时，这一次 x 口的通讯才算成功。如果在同一个时钟周期内，出现了一方发送另一方却不接收，或者一方接收另一方却不发送的情况，就会导致线程阻塞。
如图所示：
当然这一关的重点不在于“同步通讯”。这一关我们只需要知道 x 口如何在一秒钟内传输多个数就可以了。电路图和代码如下：
首先我们检测 rx 口是否大于 -999（tcp x0 -999）。如果满足条件，激活 + 号指令。但由于内部仍有更细致的判断，所以不满足条件时需要同时关闭 + - 前缀的指令，直接跳到最后休眠（slp 1）。如果这里的判断改用 tgt 的话，那么当读入 -999 时会错误地激活第 5 行指令，向 tx 发送本不该发送的数据包。tcp 指令相较于其他三种比较指令，多了一个“在特定条件下同时关闭 + - 前缀指令”的功能，可以让我们在书写逻辑嵌套代码时更加得心应手。这就是我为什么在遇到判断时喜欢优先用 tcp 指令的原因。
当我们读入的 rx 数据大于 -999（即为 -1）时，我们需要按照规则，依次发送 X 坐标（+ mov p1 x1）、Y 坐标（+ mov p0 x1），以及由 a b 的值计算出来的一个 0~3 范围内的值。因为一块芯片只有两个 p 口，所以 a, b 这两个口不得不使用 DX-300 转换成 x 口信号，接到 MC6000 的 x3 口上。由于 a 口和 DX-300 的 p0 相连，b 口和 DX-300 的 p1 相连，所以 a 口影响个位数，b 口影响十位数。a b 口的数据经过 DX-300 转换后的数字如下表所示：
我们可以发现，当 DX-300 为一位数时，output 和 DX-300 一致；当 DX-300 为两位数时，output = DX-300 - 8。我们下面的这段代码就完成了先计算出放在数据包里的值，然后发送给 tx，这样的任务。
点击左下角的【模拟】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
优化代码行数
我们可以通过列数学公式的方式将 9 行代码减少到 8 行代码。现在观察这张表：
我们不难发现因变量 output 和自变量 a b 之间满足如下等式关系：
然后我们又知道神奇的 DX-300 可以把一个只提供 0 和 100 信号的 p 口信号缩小 10 倍（变成 0/10）甚至 100 倍（变成 0/1）输出出来。设两个口缩小 100 倍后的信号为 a' 和 b'，那么我们现在只要给 a 口和 b 口各配一个 DX-300，把它们的信号缩小 100 倍后，计算 2b' + a' 的值，发送到 tx 即可。
这次的设计方案里，前三行代码和上一个方案完全一样，重点在于后面的代码。
由电路图可知，x2 得到的是 a'，x3 得到的是 b'。那么
这三行代码就是用于计算 2b' + a' 的值的。计算完成后，将计算后的值发送给 tx（+ mov acc x1）就完成了一个数据包的发送。
我们通过列数学公式的办法，将代码行数减少到了 8 行。
