【深圳 IO 攻略】第 3 关：脉冲发生器

等价于


我们在同一个时钟周期里可以反复给同一个 p 口赋不同的值，当前的时钟周期过去了之后，确认面板上会显示出对应 p 口【最后一次】赋的值。所以，我们在同一时钟周期里给 p0 依次赋值 100 和 0 后，p0 口这一个时钟周期内的实际值只会是 0。

现在，我们要再了解一个新的元件：DX-300。这个原件最多可以同时对 3 个简单 I/O 口进行读取或写入操作，具体的做法和二进制的【位运算】有点相似。

我们先说 DX-300 怎么同时读三个口的数据。我们将 DX-300 的 p0、p1、p2 分别和三个简单 I/O 口相连，然后另一侧的三个 X 口会实时传送一个三位数表示三个简单 I/O 口的状态：p0 为 0/100 时，个位数为 0/1；p1 口为 0/100 时，十位数为 0/1；p2 口为 0/100 时，百位数为 0/1。那么 DX-300 的 X 口所传出的三位数就有以下 8 种可能：000、001、010、011、100、101、110、111，依次对应三个简单 I/O 的开/关状态的 8 种排列组合。

同时写三个简单 I/O 的原理也很类似，我们往 DX-300 的任意一个 X 口写入以上 8 种三位数中的一种，就达到了用一条指令同时控制三个简单 I/O 的目的。比如你想让 DX-300 的 p0 和 p2 口连接着的端口变为 100，p1 口连接着的端口变为 0，那么你就给 DX-300 传 101 就可以了。

那么这道题，我们怎么优化到 1 条指令呢？我们的第一种方案里，芯片里的代码是这样的：

然后，我们可以推断出来，当执行到【- slp 1】时，p1 口的值一定是 0。由于 gen 指令一定以将对应 p 口赋 0 终结，所以以上 slp 指令也可以替换成 gen 指令，我们的代码可以改写成下面的样子：


这两条 gen 指令只有一个操作数不一样，那么它们能不能合并成一条呢？答案是可以的。我们不难发现：当 p0 是 0 时，执行的是 gen p1 0 1；当 p0 是 100 时，执行的是 gen p1 1 1。如果我们有一种办法能把 p0 的 100 转换成 1，那么只要一条 gen p1 (?) 1 指令就够了，问号处是经过转换后的数字。


这时候，我们的 DX-300 闪亮登场。我们将【按钮】端口接到 DX-300 的 p0 口上，其余两个口空着不接（视为对应端口的值恒为 0）。这样，当【按钮】端口的值为 0 时，经过 DX-300 加工后为 000；反之，当【按钮】端口的值为 100 时，这个值经过 DX-300 加工后会变成 001。这个加工后的值正好是我们需要在 gen 指令中用到的值！

于是，只用一行代码的设计方案顺利完成！