RS-232/RS-485协议,用于未来联网;再预留1颗无线通信控制器,用于多机协同。
“无线通信控制器,先不设计。”吕辰说,“但接口要留出来。”
诸葛彪看着“无线通信控制器”那一行,沉默了几秒:“吕辰,你说这个预留接口,什么时候能真正用上?”
“五年?十年?”吕辰笑了笑,“先留出来,等那天来了,不用重新设计。”
最后是电源模块,这是一个3芯方案:电压监测/冗余切换1颗,监控主电源,故障时在毫秒内切换到备用电源;过流/过压保护1颗,监测电流电压,异常时切断输出;dc-dc转换器1颗,将24V工业电源转换为芯片所需的±5V、±12V。
他放下粉笔,转过身,看着台下。
“26颗芯片,只有中央处理模块的4颗是可编程的‘大脑’,其余22颗全是功能固定的专用芯片。”
他顿了顿:“22颗专用芯片采用5微米工艺,4颗可编程芯片用2微米工艺。”
钱兰抬起头,有些疑惑:“吕辰,可编程芯片用2微米工艺?杀鸡用牛刀了吧?”
吕辰摇了摇头:“不是为了追求性能。2微米工艺能在同样的面积下做冗余设计。4颗可编程芯片,每一颗内部都可以塞下三套逻辑电路,一套跑程序,两套做备份。车间里不能停机,冗余比性能重要。宋教授那边昆仑1流片失败的教训,咱们不能白吃——高性能芯片追求的是‘快’,工业计算机追求的是‘稳’。宁可面积大一点,功耗高一点,也要保证在车间里跑上三年不出岔子。”
钱兰恍然,在笔记本上记了一笔。
吕辰走到桌前,从帆布包里抽出一沓稿纸,那是他这几天写的《芯片功能规格说明书》的草稿。
他翻开第一页,念道:“8路数字量输入芯片。功能:接收8路开关量信号,光电隔离,响应时间小于1毫秒。输入电压范围:0-24V,逻辑0:0-5V,逻辑1:15-24V。隔离电压:2500Vrms。”
他把草稿放下,看着台下。
“每一颗芯片,都要写一份这样的规格书。功能、通道数、隔离要求、响应时间、保护功能,全部写清楚。”
曾祺站起来,走到黑板前:“方案已定,接下来分配任务。”
他拿起粉笔,在下面写了一行字:芯片功能规格说明书撰写任务分配。
“咱们还是按以前的分队。第一小队负责中央处理模块的4颗芯片,周建国牵头。”
“第二小队,负责存储模块的7颗芯片,陈晓牵头。”
“第三小队,负责输入/输出模块的9颗芯片,小张海牵头。”
“第四小队,负责通信模块的3颗芯片,孙丽牵头。”
“第五小队,负责电源模块的3颗芯片,刘刚牵头。”
他看了看旁边坐着的12个新人。
“第六小队、第七小队,机动支援。哪个模块任务重,就帮哪个模块。”
他放下粉笔,看着吕辰:“规格书,一周之内写完。”
吕辰点了点头:“写完规格书,下一步就是逻辑设计和版图。26颗芯片,按模块分工,各小队负责自己的那几颗。设计完成之后,交叉评审,互找bug。”
他提高声音:“工业计算机的芯片,和咱们之前设计的都不一样。咱们不追求性能,只追求可靠,要稳、要皮实。车间里的环境,高温、高湿、高粉尘、强电磁干扰,普通计算机扛不住,我们的工业计算机必须扛住。”
“所以,每一颗芯片的设计,都要考虑抗干扰、宽温工作、冗余保护。数字量输入要加滤波,模拟量输入要加钳位,电源芯片要加过压过流保护。这些,都写在规格书里。”
周建国举手:“吕师兄,中央处理模块的那4颗芯片,指令集怎么定?”
吕辰想了想:“从我们提炼出来的1867个基本操作里,挑出最常用的。读开关、驱动继电器、定时、计数、比较、跳转,这些做成硬件指令。其他的,用微程序实现。”
他拿起粉笔,在黑板上写了一行字:“精简指令集,约40-50条。”
“指令集的设计,理论组陈教授那边已经在做。等规格书写完了,我去找他碰。”
周建国点了点头,坐下来。
吕辰放下粉笔,宣布散会。
走廊里,阳光从窗户照进来,在地上投下一片金黄。
远处,红星轧钢厂的烟囱冒着白烟,在蓝天白云下缓缓升起。
高音喇叭还在播送着什么,声音模模糊糊地传过来,像某种遥远的背景音,已经没有人去分辨内容了。
吕辰站在窗前,看着那片烟囱,站了很久。
然后他转过身,拿起桌上的搪瓷缸子,喝了一口已经凉透的茶,继续翻开了下一份图纸。