NXT-G教學 - NXT-G的迴圈中斷

Loop Block迴圈命令方塊

探奇曾經在舊文章中討論NXT-G軟體的Loop Block迴圈命令方塊，這個命令方塊有五種模式，分別是Forever，Sensor，Time，Count，以及Logic。

利用這五種模式，Loop Block可以依據不同的條件跳出迴圈，也就是停止重複執行。

一般來說，程式依照順序執行，滿足條件後，跳出迴圈，執行後續的程式。

如果這個條件由其他多工程序控制，又該如何通知Loop Block迴圈命令方塊停止這項任務呢？

例如：一台攤販車，同時進行「前進轉彎行動」，以及「音樂撥放」兩項工作，當車子到達目的地後，車輛停止，音樂也應該停止撥放。

你要如何撰寫這個程式？

EV3軟體的新命令 – Loop Interrupt

在EV3軟體中有個新的命令方塊，Loop Interrupt，執行這個命令時，可以中斷特定的迴圈(迴圈可以設定特定的名稱)。如此一來，就能在多工程式中控制另一個分支程式。

讓我們看看下圖：

上圖的EV3程式有兩個多工程式，一個執行「前進轉彎行動」，一個執行「音樂播放」。前進轉彎行動只重複執行四次，當迴圈執行四次後，有個中斷迴圈命令方塊，這個命令方塊會對名稱為「music」的迴圈發出中斷訊息，跳出迴圈，執行後續的命令，發出Goodbye的聲音。

實際執行程式時，我們會發現，不論music迴圈內的程式執行到何處(任何一個命令) ，也不管各個命令是否執行完畢，都會立即中斷。例如當music迴圈執行到第二個E5的命令，發出Mi的聲音0.3秒，迴圈依然立即中斷。

這個迴圈中斷命令除了中斷其他迴圈，也能夠中斷自身所在的迴圈，是不是很方便呢？

NXT-G模擬迴圈中斷

在NXT-G中，雖然沒有迴圈中斷的命令，我們也可以想辦法解決這類問題。

沒錯，就是變數，Variable。我在這裡將這個變數稱為旗標。像是童軍或海軍的旗語，也像是遠方通訊用的狼煙、烽火台。

請看下圖：

扮演旗標角色就是變數Logic 1。上方程式中，重複四次「Move直行5圈，Move轉彎3圈」，將邏輯值True寫入變數Logic 1，當下方程式的迴圈判斷Logic 1的值為True時，就結束迴圈，執行最後面的Goodbye聲音命令。

在NXT-G中，變數都是全域變數，所以利用這個方式，我們可以很容易控制程式中所有迴圈，包含My Block裡面的迴圈。

想一想：改良迴圈中斷

雖然我們利用變數中斷迴圈的執行，但是這種方式並沒有辦法達到立即中斷的效果。

當Loop Block執行所有迴圈內的命令之後，才會檢查變數Logic 1的狀態，這個音樂撥放迴圈中有三個發聲1秒的命令，也就是每3 秒鐘才會判斷Logic 1的邏輯值，於是我們觀察機器人動作時，會發現機器人已經停止一段時間，三個音樂命令完整撥放後才會發出Goodbye聲音。

我們需要縮短反應時間，有一種改良方式如下圖：

你想到了嗎？將音樂播放回中的命令放入Switch Block中，同樣以變數Logic 1作判別，如果變數邏輯值為「False」，表示迴圈尚未結束，Switch Block執行原來的聲音命令方塊；如果變數的邏輯值為「True」，所有Switch Block都不須執行命令，Loop Block迴圈迅速跳至最後的邏輯判別，確認為真，跳出迴圈，執行接下來的聲音命令，發出Goodbye。

這種改良型的迴圈中斷方式應該可以讓迴圈中斷的反應時間縮短至1秒鐘。不過程式寫法比較麻煩，我稱之為「人工苦力中斷」 ^^，將來還可以放入My Block，程式會比較簡潔易讀。

辛苦收穫

今天討論使用「人工苦力中斷」模擬EV3的Loop Interrupt。雖然NXT-G沒有可用的迴圈中斷指令，不過模擬的過程也讓我們瞭解一件事，其實中斷也就是一直不斷監視變數狀況，隨時處理反應。

你還想到那些應用呢？歡迎分享！