LMC程序实现n位二进制转十进制：循环不终止及输出异常求助

问题描述 #

我正在完成以下挑战：编写一个LMC程序，将n位二进制数转换为十进制数。程序终止前输出转换后的自然数。第一个输入确定n的值（假设n≥4）。例如，若第一个输入为8，则需输入后续8个值；若后续输入为1、0、0、1、0、0、0、0，输出应为9。注意：n个二进制位输入中，第一个是最低有效位（least-significant bit），第n个是最高有效位（most-significant bit）。

尝试代码 #

IN
       BRZ INVALID_N
       STO N
       LDA N
       SUB FOUR
       BRP VALID_N
INVALID_N:HLT
VALID_N:LDA ZERO
       STO RESULT
       LDA ONE
       STO POWER
LOOP:  BRZ OUTPUT
       STO COUNT
       IN
       BRZ NEXT
       LDA RESULT
       ADD POWER
       STO RESULT
NEXT:  LDA POWER
       ADD POWER
       STO POWER
       LDA COUNT
       SUB ONE
       BR LOOP
OUTPUT: LDA RESULT
        OUT
        BR LOOP
ZERO:   HLT
ONE:    DAT 1
POWER:  DAT 32
COUNT:  DAT 1
RESULT: DAT 21
N:      DAT 0
FOUR:   DAT 4

代码错误分析 #

• ZERO标签定义错误：你把ZERO定义成了HLT指令，而非存储0的DAT单元。执行LDA ZERO时程序会直接终止，根本无法进入转换逻辑。修正：将ZERO: HLT改为ZERO: DAT 0。
• 循环次数初始化错误：进入循环前未把输入的n值存入COUNT，反而将累加器中的1存入，导致循环次数完全错误。修正：在VALID_N段末尾添加LDA N和STO COUNT，让COUNT初始值等于n。
• LOOP开头的BRZ逻辑无效：第一次进入LOOP时累加器值为1，BRZ OUTPUT永远不会触发；后续循环的判断位置也不对，应该在COUNT减1后判断是否为0来终止循环。修正：删除LOOP开头的BRZ OUTPUT，改为在SUB ONE后用BRP LOOP或BRZ OUTPUT控制循环。
• 输出后无限循环：OUTPUT段执行OUT后用BR LOOP跳回循环开头，导致程序反复输出结果且永不终止。修正：将BR LOOP改为HLT，让程序输出后直接终止。

修正后核心逻辑示例 #

调整后的关键代码段：

VALID_N:LDA ZERO
       STO RESULT
       LDA ONE
       STO POWER
       LDA N          ; 初始化COUNT为n的值
       STO COUNT
LOOP:  IN
       BRZ NEXT
       LDA RESULT
       ADD POWER
       STO RESULT
NEXT:  LDA POWER
       ADD POWER
       STO POWER
       LDA COUNT
       SUB ONE
       STO COUNT      ; 保存减1后的COUNT值
       BRP LOOP       ; 若COUNT仍大于0，继续循环
OUTPUT: LDA RESULT
        OUT
        HLT           ; 输出后终止程序
ZERO:   DAT 0         ; 正确定义ZERO为0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zappo