第二天一早，第八组设计室，工业计算机26颗芯片的分配图挂在黑板上。
吕辰手里拿着《精简指令集体系结构与编码表》，站在黑板前。
台下坐着诸葛彪、钱兰、曾祺，以及七个设计小队42名成员。
“咱们的精简指令集，理论组已经设计完毕，我们在午马机上跑通了。48条指令，全部验证通过。”吕辰开门见山，“今天，咱们把这48条指令，分配到26颗芯片里。”
他翻开编码表，指着第一页的总表。
“按照咱们最初的设计，使用频率最高的指令，要做在主控核心和运算器里，单周期执行。I/O和特殊指令，分配到对应的专用芯片里。这些指令直接和硬件打交道，必须和对应的接口芯片协同设计。”
他放下手，看着台下：“下面，一项一项过。”
第一类是算术逻辑指令，一共是12条，吕辰在黑板上依次写了下来。
ADD、SUB、MUL、DIV、AND、OR、XOR、NOT、CMP、INC、DEC、NEG
钱兰道：“这12条指令，是工业控制最常用的，几乎每个控制回路都要用。必须全部硬件化，放在主控制核心和定点运算器里。”
大张海举手：“MUL和DIV也硬件化？乘法器和除法器面积可不小。”
曾祺回应道：“工业控制里的乘除，大部分是乘除常数，比如PID算法里的系数乘。做简单乘法器就够了，不需要32位乘32位的复杂单元。用移位加实现，面积小，速度够用。”
其他人没有意见，吕辰点点头：“主控核心：算术逻辑单元ALU，支持12条指令。”
第二类是分支跳转指令，一共8条。
JMP、JZ、JNZ、JC、JNC、CALL、RET、INT
诸葛彪道：“这些指令控制程序流程。中断、子程序调用、条件跳转，实时性要求高。”
钱兰特别指出“INT”和“CALL”：“中断响应要在几个时钟周期内完成，所以中断现场保存必须硬件自动完成，不能用微程序。”
其他人没有意见，吕辰在中央处理模块那一栏画了一个箭头，指向主控制核心。
“全部放在主控制核心。”
第三类是数据传送指令，一共6条。
MOV、LOAD、STORE、PUSH、POP、XCHG
吕辰指着黑板：“MOV是寄存器之间传数据，LOAD/STORE是寄存器和内存之间传数据。这些指令的执行频率极高，一个温度控制回路里，有一半指令是数据传送。”
周建国道：“LOAD/STORE要访问内存，地址计算和总线时序怎么处理？”
吕辰在黑板上画了一个简图。
“地址计算放在主控制核心，总线访问由存储控制器（KL-MC）配合完成。LOAD指令执行时，主控核心把地址发到地址总线，存储控制器从内存读数据，放回数据总线，主控核心再把数据写进寄存器。”
其他人没有意见，吕辰在存储模块那一栏写了几个字：“KL-MC：配合LOAD/STORE实现。”
I/O读写指令一共10条。
IN、OUT、INS、OUTS、READ_ADC、WRITE_DAC、READ_TEMP、SET_PWM、READ_ENCODER、SET_STEPPER
“这一类指令最多。”吕辰的声音提高了一些，“工业控制的核心就是读传感器、写执行器。这10条指令，每一条都对应一种或几种I/O操作。”
他在黑板上画了一张表，左边写上指令，右边空着。
“现在，咱们来讨论各I/O读写指令的对应芯片。”
钱兰道：“按照咱们的架构，I/O操作要放在专用芯片里，所以这些指令，不全部做在主控制核心里。”
吕辰点了点头：“主控核心只负责指挥，不负责干活。干活的事，交给专用芯片。这样主控核心的设计就简单了，不需要集成各种模拟电路和接口逻辑。”
经过讨论，IN/OUT放在数字量输入/输出芯片；INS/OUTS放在串行通信控制器；READ_ADC放在模拟量输入芯片……
移位指令仅有4条，分别是SHL、SHR、ROL、ROR。
这个比较好定，移位指令用于数据处理，比如协议解析、编解码。
这些指令逻辑简单，但执行频率不低。
因此，放在主控核心的ALU里，和算术逻辑单元共用数据通路。
位操作指令也只有3条，BSET、BCLR、BTST，这些指令硬件实现很容易，放主控核心。
系统控制指令虽然同样是3条，但是就比较考量。
NOP是空操作，HALT是停机，WDR是看门狗复位。
WDR指令很重要，工业控制不能死机，看门狗定时器需要程序定期‘喂狗’，如果程序跑飞了，没有及时喂狗，看门狗就会自动复位系统。
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因此，WDR指令需要和电源管理芯片里的看门狗定时器配合。
在执行WDR时，主控核心通过控制总线告诉电源管理芯片喂狗了，定时器清零。
最后是两条特殊指令SWI和RDTIM，前者是软件中断，用于系统调用。后者是读时钟，用于实时任务调度。
讨论完毕，吕辰在黑板上写完最后一行字，放下粉笔，转过身。
“48条指令，分配完毕。咱们来总结一下。”
“主控制核心，硬件实现40条高频指令，算术逻辑、分支跳转、数据传送、移位、位操作、系统控制、特殊指令中的SWI和RDTIM。冗余监控核心同上，2颗定点运算器，实现乘除法和移位操作，加速运算，存储模块……”
吕辰讲完，会议室里安静了几秒。
钱兰第一个开口：“吕辰，你把I/O指令和专用芯片的对应关系写成一张表，这个方法不错，以后写微程序的时候，程序员能查。”
曾祺赞同：“依我看，咱们得整理一个《I/O指令与芯片映射手册》，我看这个事，我来负责吧。”
诸葛彪问了一句：“那8条没有硬件化的低频指令，放在程序存储器里的微程序，谁来写？”
吕辰想了想：“这点事情不大，不用麻烦程序设计院，我拿去交给李师兄，这些没有硬件化的指令，最终都是要放进工业计算机的微程序库的。”
诸葛彪把烟掐灭在烟灰缸里，站起来伸了个懒腰。
“48条指令，40条硬件化，8条微程序模拟。分配完了，下一步干什么？”
吕辰看了看墙上的挂钟，已经快十二点了。
“下午开始，各小队根据指令集分配，修改《芯片功能规格说明书》。每一颗芯片，要明确列出它需要支持的指令、数据通路、控制接口。”
他看着台下：“三天之内，改完。然后开始逻辑设计。”
方案议定，吕辰等人进入了枯燥的设计工作当中。
这天一早，吕辰从厨房拿了两个馒头揣进兜里，推着自行车就出了门。
到了设计室，钱兰已经坐在桌前，面前摊着厚厚一沓稿纸，铅笔夹在耳朵上，正对着那张《精简指令集体系结构与编码表》发呆。
听见脚步声，抬起头，眼睛下面一圈青黑，显然昨晚也没睡好。
“钱师姐，这么早？”
钱兰揉了揉太阳穴：“48条指令分配到26颗芯片里，说是一句话的事，做起来全是问题。昨天晚上我翻了三个小时，发现好几个指令的执行路径在物理上根本走不通。”
她把稿纸转过来，指着上面用红笔圈出来的几处。
“你看这个LOAD指令，需要从内存读数据到寄存器。但咱们的存储控制器和主控制核心之间，数据总线只有8位。LOAD一次要两个周期，这还行。但问题是，如果连续LOAD，总线仲裁会冲突。我刚才算了一下，至少要加一个数据缓冲队列，不然指令流水线根本转不起来。”
吕辰凑过去看了两眼，眉头皱了起来。
“加缓冲队列，意味着控制核心的逻辑要改。本来已经定了40条硬件指令，现在为了这个队列，至少要多加两个状态。”
“所以我才头疼。”钱兰把铅笔拿下来，在纸上敲了敲，“不加，性能不达标；加了，面积超标、时序收不住。宋教授那边卡得严，五微米工艺下，核心芯片面积不能超过80平方毫米。”
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
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周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
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吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
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他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
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九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！
诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
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每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
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晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
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钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
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钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
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不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
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每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
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晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
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钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
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周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
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吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！
诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
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“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
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“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
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每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
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一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
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周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！
诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
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“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
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“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
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每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
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一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
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周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！
诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
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诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。
正说着，走廊里传来一阵急促的脚步声。
诸葛彪推门进来，手里端着一个搪瓷缸子，嘴里叼着一根烟，头发乱得像鸡窝。
“你们也这么早？”他把搪瓷缸子往桌上一墩，表情严肃。
“10条I/O读写指令，数字量输入/输出芯片，8路输入、8路输出，光电隔离，响应时间1毫秒，这些都好办。但指令集里那个INS和OUTS，要连续读写一串数据。在芯片上怎么实现？是加DMA控制器，还是让主控核心一条一条搬？”
“一条一条搬太慢。”吕辰摇了摇头，“工业控制虽然不在乎那几微秒，但连续I/O的时候，如果每次都打断主控，整个系统的实时性就完了。我倾向于在I/O芯片内部加一个小状态机，支持自动地址递增和块传输。主控核心只需要发一条指令，剩下的活儿由芯片自己干。”
钱兰点头：“这个思路可行，状态机不复杂，几十个门就能搞定。而且以后升级也方便，换个状态机就行，不用改主控。”
诸葛彪想了想：“我试试，I/O芯片加快传输状态机，希望能行。”
正说着，曾祺也推门进来了。
他手里拿着厚厚一沓图纸，往桌上一放，图纸的边角都已经卷了，上面密密麻麻画满了门电路符号和连线。
他拉过一把椅子坐下：“我昨晚过了一遍板卡，发现一个问题，主控核心有40条硬件指令，指令译码器的逻辑至少需要七八百个门。放在五微米工艺下，面积倒是不大，但关键是指令译码的延迟。我算了一下，最坏情况下，译码路径要经过四五个门级，加上布线延迟，怕是会超过时钟周期。”
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！
诸葛彪想了想：“把指令译码器拆成两级流水。第一级做指令预取和粗分类，第二级做详细译码。这样每级的延迟都能收住，而且第一级可以提前预取下一条指令，减少流水线停顿。”
钱兰拿起铅笔，在图纸上画了一个两级流水线的示意图，看了一会儿，点了点头：“应该可行，但这样控制器的状态机要改，从原来的五状态变成七状态。”
吕辰拍板：“改，七状态能守住时序就行。咱们不求最快，但求最稳。生产线上的计算机，不能动不动就死机。”
四个人围着桌子，一张图纸一张图纸地翻，一个问题一个问题地过。
窗外的太阳慢慢升起来，阳光从窗户照进来，照在那堆密密麻麻的图纸上，照在四个人熬得发红的眼睛上。
不知不觉，已经九点多了。
办公室的门又被敲响了。
大张海端着一保温桶豆浆，提着一兜油条进来：“你们还没吃早饭吧？我从食堂带的，先吃了再做。”
诸葛彪这倒了一碗豆浆，端着就灌了一大口，烫得嘶了一声。
“诸葛师兄，慢点，烫。”大张海嘿嘿笑了两声，转身跑了。
四个人就着豆浆油条，边吃边继续讨论。
这一天，只是接下来两个多月里最普通的一天。
接下来的日子，整个集成电路实验室第八组，加上自动化控制中心抽调过来的十几个人，全部陷入了没日没夜的逻辑设计攻坚战。
吕辰的办公室成了“作战指挥部”。
桌上、地上、椅子上，到处堆着图纸，有的是手绘的逻辑图，硫酸纸，墨线描得密密麻麻。
有的是打印的版图草稿，边角处用红蓝铅笔标注着修改意见。
还有的是从档案室借出来的旧电路图，纸张已经发黄，边角卷曲，但上面的每一个继电器、每一条连线，都可能是新芯片的逻辑来源。
每天早上，吕辰到办公室的第一件事，就是烧一壶开水，泡一缸浓茶，然后坐下来，开始翻图纸。
一看就是一上午。
有时候盯着一个模块看上两个小时，铅笔在纸上画了又擦、擦了又画，最后发现最初的设计就是对的，又原样画回去。
有时候翻着翻着，忽然发现一个隐藏的bug，兴奋得站起来拍桌子。
中午去食堂吃饭，端着饭碗还在想问题，走到桌边才发现碗里已经空了，不记得自己吃没吃过。
下午继续看图、画图、讨论、推翻、重来。
晚上别人下班了，他们还在办公室里熬。
一盏台灯、一缸浓茶、一包烟，能撑到半夜。
有时候困得不行了，就趴在桌上眯一会儿，醒来接着干。
这天晚上，又熬到半夜，每个人都是差不多的状态，眼睛发红、头发凌乱、衣服皱巴巴的。
吕辰去食堂煮了一锅新鲜玉米，提到设计室里发。
诸葛彪一边啃着一边说：“数字量输出芯片的驱动电路，我们重新画了一遍，从24V输出改成开漏输出，外接上拉电阻。这样用户可以根据负载自己选电阻值，灵活性大多了。”
钱兰剥了一颗玉米，皱着眉头：“开漏输出是好，但上升沿时间会变长。高速开关的时候，波形会变形。”
“工业控制不需要高速。”诸葛彪啃了一口，“一个继电器动作要几十毫秒，你那几微秒的上升沿，谁在乎？”
钱兰想了想，点了点头，没再说什么。
周建国把啃完的玉米棒子丢进垃圾桶，从兜里掏出一张皱巴巴的图纸，展开铺在桌上。
“今天遇到一个麻烦。那个8位比较器，我用标准单元库里的异或门搭了，仿真没问题。但版图的时候发现，8位并行比较，走线要交叉，布线密度太高。能不能改成串行比较？用一个异或门，逐位比，8个周期出结果。”
“不行。”吕辰摇头，“毕竟指令是单周期执行的，改成串行，指令流水线就断了。宁可面积大一点，也要并行。”
他拿起一个玉米，掰了一半递给周建国：“把8个异或门排成一排，数据总线从上面走，结果总线从下面走，中间用局部互连线。这样虽然面积大，但布线规整，不会交叉。”
周建国接过玉米，点了点头：“行，明天我重新画版图。”
日子一天一天地过，墙上的挂历一页一页地撕。
九月中旬，雨水已经正式在厂医院独立值班了。
每周五天在医院，周五去李一针那里跟诊，忙得脚不沾地，但每次回家都是笑呵呵的，说周医生夸她进步快，说工人师傅们对她很客气。
吕辰却很少能赶上晚饭了。
有时候娄晓娥把饭菜热了三遍，他才推着自行车回来，满脸疲惫，简单吃两口，洗个澡，倒头就睡。
有时候干脆不回来，在所里的办公室凑合一宿。
这天晚上，吕辰难得早回来了一次。
推开院门的时候，天已经黑透了。
堂屋的灯亮着，一家人正围坐在八仙桌前吃晚饭。
雨水眼睛一亮：“表哥！你今天怎么这么早？”
“卡住了一个地方，想不通，回来换换脑子。”吕辰把帆布包挂在门后，洗了手，在娄晓娥旁边坐下。
娄晓娥给他盛了一碗饭，夹了一块红烧肉放在他碗里，什么也没说。
他一边吃着，一边想着，家人的欢声笑语，竟然让他脑子里那个卡住的问题忽然有了一丝松动。
他放下茶杯，站起来，拿起挂在门后的帆布包。
“我想通了，回所里一趟。”
娄晓娥没有拦他，只是说：“带两个馒头，别饿着。”
“好。”
吕辰推着自行车，消失在巷口的夜色里。
日子就是这样。
有人在前面冲，有人在后面守。
冲的人不觉得苦，守的人不觉得冤。