LC-3 汇编语言 Nim游戏

@_@汇编T_T

题目描述

AC代码

思路分析

题目描述

Nim是一个简单的双人游戏，可能起源于中国。游戏中使用的计数器类型有很多种类，如石头、火柴、苹果等。游戏界面被划分为很多行，每行中有数量不等的计数器：

行号	计数器数量
1	○○○
2	○○○○○○
……	……
n	○○○○○○○○○○

本次实验对Nim游戏做了一些小的改变，具体如下：游戏界面由三行组成，计数器类型为石头，其中A行包含3个石头，B行包含5个石头，C行包含8个石头。

规则如下：

⑴ 每个玩家轮流从某一行中移除一个或多个石头。

⑵ 一个玩家不能在一个回合中从多个行中移除石头。

⑶ 当某个玩家从游戏界面上移除最后剩余的石头时，此时游戏结束，该玩家获胜。

要求

⑴ 在游戏开始时，你应该显示游戏界面的初始化状态。具体包括：在每行石头的前面，你应该先输出行的名称，例如“ROW A”。你应该使用ASCII字符小写字母“o”（ASCII码 x006F）来表示石头。游戏界面的初始化状态应该如下：

ROW A: ooo

ROW B: ooooo

ROW C: oooooooo

⑵ 游戏总是从玩家1先开始，之后玩家1和玩家2轮流进行。在每一个回合开始时，你应该输出轮到哪一个玩家开始，并提示玩家进行操作。例如，对于玩家1，应该有如下显示：

Player 1,choose a row and number of rocks:

⑶ 为了指定要移除哪一行中的多少石头，玩家应该输入一个字母后跟一个数字（输入结束后不需要按Enter键），其中字母（A,B或C）指定行，数字（从1到所选行中石头的数量）指定要移除的石头的数量。你的程序必须要确保玩家从有效的行中移除有效数量的石头，如果玩家输入无效，你应该输出错误提示信息并提示该玩家再次进行输入。例如，如果轮到玩家1：

Player 1, choose a row and number of rocks: D4

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: A9

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: A*

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks: &4

Invalid move. Try again.

Player 1, choose a row and number of rocks:

你的程序应保持提示玩家，直到玩家选择有效的输入为止。确保你的程序能够回显玩家的输入到屏幕上，当回显玩家的输入后，此时应该输出一个换行符（ASCII码x000A）使光标指向下一行。

⑷ 玩家选择有效的输入后，你应该检查获胜者。如果有一个玩家获胜，你应该显示相应的输出来表明该玩家获胜。如果没有胜利者，你的程序应该更新游戏界面中每行石头的数量，重新显示更新的游戏界面，并轮到下一个玩家继续。

⑸ 当某个玩家从游戏界面上移除最后的石头时，游戏结束。此时，你的程序应该显示获胜者然后停止。例如，如果玩家2移除了最后的石头，你的程序应该输出一下内容：

Player 2 Wins.

样例输入/输出

ROW A: ooo
ROW B: ooooo
ROW C: oooooooo
Player 1, choose a row and number of rocks: B2
ROW A: ooo
ROW B: ooo
ROW C: oooooooo
Player 2, choose a row and number of rocks: A1
ROW A: oo
ROW B: ooo
ROW C: oooooooo
Player 1, choose a row and number of rocks: C6
ROW A: oo
ROW B: ooo
ROW C: oo
Player 2, choose a row and number of rocks: G1
Invalid move. Try again.
Player 2, choose a row and number of rocks: B3
ROW A: oo
ROW B:
ROW C: oo
Player 1, choose a row and number of rocks: A3
Invalid move. Try again.
Player 1, choose a row and number of rocks: C2
ROW A: oo
ROW B:
ROW C:
Player 2, choose a row and number of rocks: A1
ROW A: o
ROW B:
ROW C:
Player 1, choose a row and number of rocks: A*
Invalid move. Try again.
Player 1, choose a row and number of rocks: &4
Invalid move. Try again.
Player 1, choose a row and number of rocks: A1
Player 1 Wins.
----- Halting the processor -----

提示与建议

⑴ 记住，程序中所有的输入输出使用ASCII字符，你应该负责进行必要的转换。

⑵ 从键盘中输入字符你应该使用TRAP x20（GETC）指令，同时为了回显输入的字符到屏幕上，你应该使用TRAP x21（OUT）指令，该指令紧跟在TRAP x20指令之后。

⑶ 你应该在适当的时候使用子程序。

⑷ 在你编写的每个子程序中，应该保存并还原所使用的任何寄存器。这将避免你在调试过程中遇到问题。

⑸ 在一个回合中，玩家的输入必须包含指定为A,B或C（即大写字母）的行，后面紧跟不大于该行仍然存在的石头数量的数字。

提示：

① 你应该设置程序的开始地址在x3000（如,程序的第一行指令应该为 .ORIG x3000）

② 源文件命名为nim.asm

AC代码

 .orig x3000again    jsr printjsr datain1jsr printjsr datain2br againprint   st r0,save_r0st r1,save_r1st r7,save_r7lea r0,row_aputsld r0,stoneld r1,num_a
loop_a  outadd r1,r1,#-1brp loop_ald r0,croutlea r0,row_bputsld r0,stoneld r1,num_b
loop_b  outadd r1,r1,#-1brp loop_bld r0,croutlea r0,row_cputsld r0,stoneld r1,num_c
loop_c  outadd r1,r1,#-1brp loop_cld r0,croutld r0,save_r0ld r1,save_r1ld r7,save_r7retsave_r0 .fill #0
save_r1 .fill #0
stone   .fill x006f
cr  .fill x000d
row_a   .stringz "ROW A: "
row_b   .stringz "ROW B: "
row_c   .stringz "ROW C: "
num_a   .fill #3
num_b   .fill #5
num_c   .fill #8cue1    st r0,save_r0st r7,save_r7lea r0,play1putsld r0,save_r0ld r7,save_r7ret
play1   .stringz "Player 1,choose a row and number of rocks:"cue2 st r0,save_r0st r7,save_r7lea r0,play2putsld r0,save_r0ld r7,save_r7ret
play2   .stringz "Player 2,choose a row and number of rocks:"
save_r7 .fill #0datain1 st r0,save_r0st r2,save_r2st r3,save_r3st r7,saver7
try1    jsr cue1getcoutadd r2,r0,#0not r2,r2add r2,r2,#1getcoutadd r3,r0,#0ld r0,lfout
test1a  ld r0,char_aadd r0,r2,r0brnp test1bld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error1ld r3,num_anot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error1st r3,num_ald r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win1st r3,sum_abcbr save
test1b  ld r0,char_badd r0,r2,r0brnp test1cld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error1ld r3,num_bnot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error1st r3,num_bld r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win1st r3,sum_abcbr save
test1c  ld r0,char_cadd r0,r2,r0brnp error1ld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error1ld r3,num_cnot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error1st r3,num_cld r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win1st r3,sum_abcbr save
win1    ld r0,lfoutlea r0,wins1puts halt
error1  lea r0,invalidputsld r0,lfoutbr try1datain2 st r0,save_r0st r2,save_r2st r3,save_r3st r7,saver7
try2    jsr cue2getcoutadd r2,r0,#0not r2,r2add r2,r2,#1getcoutadd r3,r0,#0ld r0,lfout
test2a  ld r0,char_aadd r0,r2,r0brnp test2bld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error2ld r3,num_anot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error2st r3,num_ald r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win2st r3,sum_abcbr save
test2b  ld r0,char_badd r0,r2,r0brnp test2cld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error2ld r3,num_bnot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error2st r3,num_bld r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win2st r3,sum_abcbr save
test2c  ld r0,char_cadd r0,r2,r0brnp error2ld r0,char_0not r0,r0add r0,r0,#1add r0,r0,r3brn error2ld r3,num_cnot r0,r0add r0,r0,#1add r3,r0,r3brn error2st r3,num_cld r3,sum_abcadd r3,r3,r0brz win2st r3,sum_abcbr save    win2    ld r0,lfoutlea r0,wins2puts halt
error2  lea r0,invalidputsld r0,lfoutbr try2
save    ld r0,lfout ld r0,saver0ld r2,save_r2ld r3,save_r3ld r7,saver7retlf .fill x000a
char_a  .fill x0041
char_b  .fill x0042
char_c  .fill x0043
char_0  .fill x0030
wins1   .stringz "Player 1 Wins."
wins2   .stringz "Player 2 Wins."
invalid .stringz "Invalid move. Try again."
sum_abc .fill #16
saver0  .fill #0
save_r2 .fill #0
save_r3 .fill #0
saver7  .fill #0.end

思路分析

程序总体设计

核心数据结构

1、显示游戏页面

首先将寄存器的值存进内存，待子函数完成任务后再将该内存的值存进寄存器，用伪操作.stringz开辟内存用来存储字符串，将Row A、Row B和Row C的石头数目也存储在内存中。

先用LEA指令将字符串的首地址存进R0，然后通过PUTS输出，用LD指令将字符o的ascll码存进R0，然后用LD指令将石头的数目存进R1，R1作为计数器，用OUT循环输出字符o，最后用LD指令将换行符的ascll码存进R0，用OUT输出。

2、用户操作

(1)输出提示

用伪操作.stringz将提示字符串存进内存中，先将用到的寄存器R0和R7的值存进内存保存起来，然后用LEA指令将字符串的首地址存进R0，用PUTS输出提示，然后将R0和R7的值恢复。

(2)用户输入

用GETC读取输入的第一个数据，然后用OUT回显，ADD指令将R0的数据转入R2，然后用NOT将R2取反，ADD将R2加一，即将R2取负，再用GETC读取输入的第二个数据，OUT回显，ADD指令将R0的数据转入R3。

(3)判断数据是否有效

用伪操作.fill将字符A、B和C的ascll码存进内存，用LD指令将相应字符的ascll码存进R0，然后ADD指令将R0和R2相加的结果存在R0，通过判断R0是否为0来判断是A、B、C或无效输入。

(4)取石头

用LD指令将字符0的ascll码存进R0，然后将R0取负，与R3相加的结果存放到R0中，然后用LD指令将石头的数目存进R3，将R0取负，与R3相加的结果存进R3，最后将R3的值存进内存。

算法流程

1、显示游戏页面

2、player操作