邏輯框圖,指令系統,微程式時序圖,儲存器架構,全套。
陳序年說。
「但有些引數我故意沒填,時鐘周期,驅動電流這些,得你們上了試驗台自己測。」
王德明愣了一下隨即點頭。
「明白了。」
他在103機上幹了三年,聽的出這句話的分量,引數要是填死了,三個人就變成照著圖紙焊線的操作工,將來機器哪個環節出毛病,沒人知道那個引數為什麼取那個值,也沒人敢動手去改。
陳序年給出的是方向,具體的路讓他們自己蹚,蹚過了才算真正吃透,王德明覺得這個做法對。
陳序年回到宿舍的時候,已經是晚上八點。
【記住本站域名 追書就去天天看小說,🅣🅣🅚🅰🅽.🅣🅦超方便 】
林晚秋正在灶台邊熱著一鍋白菜粉條湯,見他進來立刻盛了一碗端過來。
「下午看你領了三個人在院裡轉,新來的?」
「嗯,計算所借調過來的工程師,幫忙搞個大專案。」
林晚秋沒再追問,只是把半個窩頭掰了放在他碗邊。
「你接下來是不是又要連著加班了?」
「嗯,可能要忙一陣子。」
「那我每天給你多留一份飯。」
林晚秋坐到對面,托著腮看他吃。
陳序年低頭喝湯,腦子裡已經在琢磨文件的事。
六十年後的計算機體系結構概念,不能原封不動搬過來,微程式控制這個東西,英國曼徹斯特大學的威爾克斯1951年提過,但國內搞計算機的人裡頭,接觸過這個概念的一隻手數的過來。
他得換一套說法,用這個時代工程師能直接理解的語言,把每一層邏輯拆開講清楚。
更麻煩的是有些東西不能寫。
他從崑崙那裡查到過最優時脈頻率和驅動引數,數值精確到小數點後兩位。
但這些數值要是直接寫進方案里,麻煩會很大。
所以陳序年早就想好了,微程式時序設計里的時鐘引數留白,儲存器驅動電流的幅值和脈寬也留白,統一標註待實驗確定,等他們生在試驗台上自己反覆調出來的數,他們能理解每一個數背後的物理意義,將來要改進也有據可依。
吃完飯,陳序年在書桌前坐下來,攤開兩本硬皮筆記本動筆。
第一本寫運算器和控制器的邏輯架構,加法器的進位鏈怎麼設計,累加器的移位邏輯怎麼走,指令暫存器跟程式計數器之間怎麼連。
他一項一項畫方框圖,每個方框旁邊標清楚輸入輸出訊號的名稱和電平要求,有幾處涉及訊號競爭的地方,多加了半頁文字說明,把競爭條件和解決辦法都交代清楚。
第二本寫微程式控制器。
這部分寫的更慢,因為對王德明他們來說這套東西完全陌生,他從最基礎的概念起筆,一條機器指令在執行的時候可以拆成若干微步驟。
每個微步驟需要開啟或關閉一組硬體開關,把這些開關狀態編成一個二進位制數,就是一條微指令,所有微指令按順序排好,存進一塊專用的只讀儲存矩陣里,機器執行的時候控制器從矩陣里逐條取微指令,每一位直接對應運算器、暫存器、儲存器上的某個控制訊號。
這段話翻來覆去改了三遍措辭,確保沒有任何一個術語是憑空冒出來的,前面用到的概念後面一定有對應的框圖。
鋼筆落在紙面上,沙沙的響。
林晚秋在外間洗了碗,又拿紗布把第二天要用的聽診器仔細擦了一遍,她走到門口看了他一眼,沒出聲,一杯溫開水放在桌角就退了出去。
陳序年寫到凌晨一點半,手腕酸的握不住筆,放下鋼筆揉了揉太陽穴,把筆記本鎖進抽屜,關燈上床,林晚秋已經睡著了,身體朝里蜷著,被子裹的緊,他掀開被角躺下去,動作很輕,林晚秋在睡夢中哼了一聲,下意識往他這邊挪了挪。
第二天一早五點半就起了。
林晚秋還沒醒,陳序年沒叫她,自己到灶台上熱了昨天剩的半碗粥,就著鹹菜絲三口兩口吃完就出了門。
接下來整整六天,他都在辦公室悶頭寫。
白天寫,晚上回宿舍吃口飯接著寫,林晚秋每天晚上在灶台上給他留一壺熱水和半個窩頭,窩頭用紗布蓋好,第一天旁邊壓了一張紙條,上面寫著記得吃兩個字。
陳序年看到紙條的時候停了筆,把窩頭掰開一口口嚼完,紗布疊好擱在一邊,紙條塞進了抽屜。
第二天又有一張,第三天還有,有時候寫的是記得吃,有時候寫的是早點睡,字跡都一樣,拿鋼筆寫在裁成窄條的處方箋背面。
到第六天寫完最後一行字,合上筆記本的時候,抽屜里已經攢了六張,陳序年把六張紙條摞在一起,用回形針別好,放在抽屜最裡面。
兩本筆記本加起來寫滿了四十七頁,配了二十三張邏輯框圖和九張時序波形圖,全部用鋼筆一筆一划寫成,沒有塗改,那些需要修改的地方落筆之前已經反覆推演過,紙面上的每一個字都是最終版。
第六天傍晚,陳序年把兩本筆記本裝進一個牛皮紙信封,走上三樓敲開了錢忠國的辦公室。
錢忠國正在看一份甘肅傳來的月報,抬頭見是他,指了指對面的椅子。
「方案出來了?」
「出來了。」
陳序年把信封放在桌上。
「兩本,一本硬體邏輯,一本微程式控制,錢老先看,有疑問隨時找我。」
錢忠國拆開信封,抽出第一本翻開扉頁。
目光從目錄頁上方往下掃。
「運算器邏輯框圖……微程式控制器結構……指令系統編碼表……儲存器介面時序……」
他念到一半停了下來,翻到正文第一頁,手指點在加法器進位鏈的示意圖上。
「你用的是超前進位?」
「對,四位一組超前進位,四組再做一級超前,十六位加法最多兩級延遲就能出結果。」
陳序年坐在對面,手裡沒拿任何資料,全憑記憶回答。
錢忠國沒接話,繼續往下翻,翻到第七頁微程式控制器的概念說明時,速度慢下來了,這一頁陳序年畫了一張表格,橫軸是控制訊號名稱,縱軸是微指令地址,表格里用0和1填滿了格子。
「這個東西……」
錢忠國用指甲在表格邊緣劃了一下。
「相當於把控制邏輯全部編進了一組固定的儲存矩陣里?」
「是,每條機器指令對應一段微程式,微程式由若干條微指令組成,執行的時候,控制器從微指令儲存矩陣里逐條取出微指令,每條微指令的各個位直接控制運算器、暫存器、儲存器的開關訊號。」
「好處呢?」
「改指令功能不用重新接線,只需要改微指令矩陣里的穿線模式,等於把硬體問題變成了軟體問題。」
錢忠國盯著那張表格看了有兩分鐘,然後合上筆記本,把兩本都摞在一起放到桌角。
「我要從頭到尾看一遍,你先回去,三天後來找我。」
陳序年點頭出了門。
下樓之後沒回宿舍,拐去了方培生的實驗室,方培生從原子彈時期就一直開著雙班制,這會兒燈還亮著,庫房裡碼著十幾個木箱,按批次貼著合格標籤。
「老方,庫里現在有多少合格管子?」
陳序年拉開一隻木箱的蓋子,裡面是用棉紙隔開的一排排小管子。
方培生翻了翻台帳。
「上周盤的數,一萬六千三百隻出頭,這還是扣掉了發往甘肅的備品之後的,怎麼了?」
「我要從裡頭挑一萬隻,按增益分三檔。」
陳序年從口袋裡摸出那張分檔標準,遞過去。
方培生接過來看了看,眉頭動了一下。
「A、B、C三檔,增益範圍卡的挺細,你這是要幹什麼?不同檔的管子混在一起,開關速度對不齊……」
他說到一半自己頓住了。
「你要搞的那個大專案,是跟邏輯電路有關的?」
「嗯,對引數一致性要求比控制板高。」
「明白了。」
方培生把那張紙折好塞進胸前口袋。
「篩選不難,萬用表加曲線描繪器,一隻管子半分鐘,我安排兩個人專門幹這個,三四天就能挑出來。」
「不急,等我方案定了再說。」
第三天下午,陳序年準時敲開了錢忠國的門。
兩本筆記本攤在桌上,幾乎每一頁的空白處都寫滿了紅鉛筆批註,錢忠國的字極小,一筆一划工工整整,每一條批註都標了頁碼和行號。
「坐。」
錢忠國從桌上端起搪瓷茶缸喝了一口。
「總體框架沒問題,我說兩個地方。」
他翻到第十二頁,指著指令編碼格式表。
「你在操作碼里留了三位冗餘,十二條基礎指令,四位操作碼夠用了,你編了七位,多出來的三位幹什麼?」
「預留的。」
陳序年答。
「現在十二條夠,但梁啟明他們寫程式寫多了,可能會發現某些運算組合出現頻率特別高,到時候直接把高頻組合定義成新指令,用冗餘位編碼,不用改硬體,只改微程式矩陣。」
錢忠國想了想,點頭。
「有道理,留著。」
「第二個。」
他翻到第二十九頁,指著暫存器分配表。
「一個累加器加四個通用暫存器,通用暫存器能不能砍兩個?省下來的電晶體挪給儲存器驅動做冗餘備份。」
「不能砍。」
陳序年搖頭。
「梁啟明的程式要同時處理溫度、密度、壓力、輻射通量四個物理量,內迴圈里每個量都需要一個暫存器暫存中間結果,砍到兩個,每次迴圈都得把數往儲存器里倒一趟再取回來,速度差幾十倍,一天算下來多出來的時間能頂半天。」
「你連他的程式結構都想好了?」
「降維之後600個網格點,四個物理量加三個中間變數,內迴圈七重巢狀,暫存器不夠,效率直接腰斬。」
錢忠國盯著他看了幾秒,把紅鉛筆擱下。
「行,不砍。」
他翻回封面,提筆寫了四個字,立項推進。
「王德明他們到了幾天了?」
「九天,元件已經清點完,隨時能開工。」
「那就不耽擱了。」
錢忠國合上筆記本遞還給他。
「把方案發給他們,正式幹起來,進度每周跟我匯報一次。」
陳序年收好筆記本起身,走到門口,錢忠國的聲音從背後傳來。
「林大夫最近怎麼樣?」
「挺好。」
「你別光忙鐵疙瘩,人家嫁給你還沒多久。」
「知道了,錢老。」
出了辦公室,陳序年直接去了主樓底層的實驗室。
王德明正趴在桌上研究103機的邏輯框圖,張國平在旁邊翻一本蘇聯時期的電子管手冊,李明遠在角落裡拿烙鐵練手,焊了一排電阻在廢板子上,焊點乾淨利落。
陳序年把兩本筆記本放在桌上。
「方案定稿了,錢老批了,從今天開始正式干。」
王德明擦了擦手,翻開第一本,他看的很快,框圖一眼就能看懂,在微程式控制器那一節停了下來,反覆看了兩遍。
「陳工,這套微程式架構比103先進一代。」
王德明抬頭看他。
「103用的是硬布線邏輯,改指令要重新接線,你這個等於把硬體問題變成了軟體問題。」
「對。所以微指令編碼這塊,你和李明遠負責,每條指令拆成微步驟,填好控制欄位,填完互相交叉檢查,再跟硬體邏輯圖對照。」
「儲存器驅動電路呢?」
張國平問。
「你負責,磁芯陣列的驅動電流幅值和脈寬,方案里標了待實驗確定,這不是我偷懶,是每塊陣列的磁芯特性有差異,必須你自己上試驗台逐塊微調。」
張國平點頭。
「明白。」
「還有一件事。」
陳序年看著三人。
「計算機需要磁芯儲存器,4096字,六萬五千多顆鐵氧體磁環,國內沒有現成產品,磁芯材料我找冶金組燒,但穿線工序是個大麻煩,每顆磁芯穿四根漆包線,六萬五千顆全靠手工,這件事我另外想辦法,你們先把手頭能幹的幹起來。」
王德明三人對視一眼,沒多問。
當天下午,三個人就把主樓底層那間空庫房改成了臨時工作間。
李明遠從庫房角落翻出一塊舊門板,架在兩隻木箱上充當工作檯。
張國平把蘇聯留下的那幾箱元件按型別分揀,電容歸電容,電阻歸電阻,導線按粗細分成五捆,碼在靠牆的架子上。
桌面擦乾淨,工具掛上牆,不到兩個小時就收拾出了一個能幹活的地方。