3. При захисті роботи пояснити, чому треба інвертувати прапорець переносу у пункті 15. Лабораторна робота №5

Тема: Операції над стеком.

Мета: Необхідно написати програму яка методом перебору знаходить оптимальний хід для гри “Сірники”.

У будь-якому мікропроцесорі для роботи зі стеком існує спе­ціальний регістр - вказівник стека (SP), який містить адресу верхівки стека. Стек - це така організація пам'яті, де для читання або запису даних не треба явно вказувати їх адресу. Прочитати дані після декількох операцій запису можна тільки у зворотному порядку: останнім прийшов - першим вийшов. У дійсності, адреса, за якою процесор читає та записує дані при роботі із стеком, знаходяться у регістрі "SP". Якщо при виконанні зустрічається команда "РUSH" опустити в стек, то процесор зменшує (SP) на два, та розміщує дані у пам'яті за його адресою, по команді "POP" процесор виконує зворотні дії: читає дані за адресою (SP) у регістрі і збільшує вміст (SP) на два. За одну операцію "PUSH" або "POP" пересилаються два спарених 8-бітних регістри. За допомогою стека реалізовано апарат виклику та повернення з підпрограм: адреса команди, на яку слід повернутись, засилаються у стек, а при поверненні витягаються та передаються у програмний лічильник (PC).

Завдання

У лабораторній роботі треба виконати програму, яка знаходить методом перебору найкращий хід в забавку "сірники", дотримуючись при виборі мінімаксної стратегії (розглядається в теорії ігор).

Умова гри: машина і людина беруть по черзі сірники із загальної купи, за один раз можна брати від одного до трьох сірників, програє той, хто бере останній сірник.

• Вхідні дані до підпрограми: в акумуляторі - кількість сірників на N-му ході (задавати не більше #0F)

• Вихідні дані підпрограми: у регістрі "D" - оптимальна кількість взятих машиною сірників; в акумуляторі - значення функції виграшу.

• Константи підпрограми: у регістр "В" завантажується максимальна кількість сірників, яку можна взяти (задавати 3, 4, 5, 6).

Підпрограма для знаходження оптимального ходу

Кожний пункт співпадає з однією командою на асемблері.

1. Підготувати регістри до процесу знаходження ходу: опустити у стек вміст регістрової пари «HL»

2. Опустити у стек вміст регістрової пари «ВС».

3. Звільнити акумулятор, переслати у «С» з «А» кількість сірників, яка є на столі.

4. Підготувати початкові значення. Завантажити у «В» максимально можливу кількість сірників, яку будемо пробувати брати (див.умову).

5. Завантажити у «Н» початкове значення функції виграшу, що дорівнює нулю.

6. Головний процес (спроба ходу): переслати в акумулятор кількість сірників, яка є на столі (див. п.З).

7. Відняти від вмісту акумулятора кількість сірників, яку спробуємо взяти.

8. Перехід до п. 19, якщо результат від’ємний (встановився carry).

9. Якщо результат віднімання дорівнює нулю, то взяли останній сірник, тобто програли – перехід до п.26.

10. Порівняти результат з одиницею.

11. Якщо при порівнянні отримали нуль, то виграли – перехід до п.28.

12. Знайти оптимальний хід та значення функції виграшу для противника (рекурсивний виклик цієї підпрограми).

13. Інвертувати отриману функцію виграшу противника.

14. Збільшити результат на одиницю з метою переводу у від’ємне число.

15. Перевірити, чи зроблений хід кращий за попередні: порівняти результат з максимальним значенням функції виграшу у «Н «.

16. Перехід до п. 19, якщо цей хід не кращий (Н>А).

17. Подія: знайшли нове максимальне значення функції виграшу, яке треба зберегти в «Н».

18. Запам’ятати в «L» кількість сірників, що спробували брати, і яка привела до кращого ходу

19. Продовження перебору ходів: зменшуємо кількість сірників, яку будемо пробувати брати (вміст «В»).

20. Якщо результат зменшення не нуль, то повторити процес з п.6;

21. Інакше підготуватись до виходу з підпрограми: витягнути зі стека регістрову пару «ВС».

22. Переслати знайдене максимальне значення функції виграшу в акумулятор.

23. Переслати . в «D» кількість сірників, яка відповідає знайденому максимальному значенню функції виграшу.

24. Витягнути зі стека регістрову пару «HL».

25. Повернутись з підпрограми.

26. Програв: встановити в акумуляторі значения функції виграшу, яке дорівнює #81.

27. Продовжувати пошук. Перейти до п. 15.

28. Виграв: підготуватись до закінчення пошуку ходу – завантажити в»Н» максимальне значення функції виграшу, яке дорівнює #83.

29. Переслати в «L» кількість взятих сірників, що привели до виграшу.

30. Перейти до закінчення пошуку – п.21.

Головна програма

1. Завантажити в акумулятор кількість сірників, що залишились на столі після: N-ro ходу.

2. Знайти оптимальний хід (викликати підпрограму).

3. Підготуватись до виводу ходу – завантажити у акумулятор код програмування інтерфейсу.

4. Запрограмувати інтерфейс для виводу на світлодіоди.

5. З регістра «D» переслати у акумулятор кількість взятих програмою сірників (оптимальний хід).

6. Вивести отримане значення на світлодіоди.

7. Зупинити процесор.

При захисті роботи перевірити, чи дотримується програма оптимальної стратегії, пояснити в чому полягає принцип мінімакса.