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第444章 第二十七次上电(1 / 2)

整个九月,吕辰觉得自己快成一台机器了。

每天早上七点出门,晚上十一点回家,中间十几个小时,就泡在那个二十来平米的实验室里。

说是实验室,其实更像一个战场。

三个男人的烟瘾是一天一个样,蹭蹭往上涨,吕辰专门买了好几条在实验室里放着抽,一紧张就抽烟,一抽烟就把实验室弄得云山雾罩。

钱兰抗议了好几次,大家把烟掐了,但过不了一个小时,又点上。

后来钱兰放弃了,把办公室的电风扇搬了来,对着窗户猛吹。

吴国华是最稳的那个。

无论多焦躁,他都能坐在案板前,举着放大镜,一根一根地检查那些头发丝细的飞线。

他的笔记本永远摊开着,每一根线的颜色、走向、焊点位置,都画得清清楚楚。

“你这笔记本,赶上阎王爷的生死簿了。”诸葛彪有一次凑过去看,啧啧称奇。

吴国华头也不抬:“这些线要是错了,阎王爷就该来勾咱们的魂了。”

四人就这么熬着。

第一周,他们遭遇了短路。

手工焊接头发丝细的铜线,出点岔子太正常了。

相邻的两个焊盘,被一滴焊锡连在一起,肉眼根本看不出来,一上电,某条电源线直接对地短路,电流瞬间飙升。

第一次的时候,吕辰按下开关,就听见“滋”的一声,一股青烟从芯片插座里冒出来。

他手忙脚乱地断电,拔下芯片一看,HX-2A的表面已经烧出一个针尖大的黑点。

三千块钱的芯片,就这么没了。

诸葛彪当场就骂了娘。

钱兰没说话,但眼圈红了。

吴国华默默打开笔记本,在“故障记录”那一页写下:“9月6日,第一次上电,短路,HX-2A烧毁。”

针对这上问题,他们自己动手改装了电源,加装了保险丝和过流保护电路。

再短路,只烧保险丝,不烧芯片。

但这个月下来,保险丝烧了不下二十根。

短路的花样层出不穷。

飞线的外皮被烙铁烫破,裸线碰在一起;焊锡渣子掉在板子上,夹在两条走线之间;甚至有一次,一只小飞虫钻进机箱,正好趴在一组电源引脚上,被电得焦黑。

诸葛彪捏着那只虫子的尸体,哭笑不得:“这也算‘牺牲’了吧?”

电源的坑,一个接一个。

那种变压器加整流加简单稳压的电源,输出不稳定是常事。

好几次,变压器初级电流冲击,导致次级电压短暂飙升,直接烧掉了芯片的保护二极管。

钱兰盯着示波器上跳动的波形,脸色铁青:“这电源比咱们的芯片还不靠谱。”

他们开始给电源加“防呆设计”。

接线端子用不同颜色标记,正极红色,负极黑色,地线绿色。

插头改成只能单向插入的款式,想反着插都插不进去。

折腾了三四天,电源才算稳下来。

但电源稳了,新问题又来了。

“红星二号”有四颗芯片,HX-2A、2B、2C、2D,电源是分开供电的。

上电顺序很重要,必须先给控制芯片供电,再给运算芯片供电,顺序错了,芯片之间的接口就可能“拉死”。

输出端互相较劲,电流猛增,温度飙升。

他们第一次栽在这个坑里的时候,四颗芯片同时发烫,吓得吕辰赶紧断电。

还好发现得早,芯片没烧,但那一整天的测试全废了。

后来他们专门做了个上电顺序控制板,用一个延时继电器,确保A片先上电,等100毫秒,再给B、C、D片上电。

地线回路也是大问题。

刚开始,地线走的“菊花链”,从A片的地接到B片,再从B片接到C片。

结果形成了地环路,不同芯片的地电位不一致,信号传输乱七八糟。

吴国华翻了两天书,画了一张新图,把所有地线单独引回电源的同一个接地点,改成了“星型”连接。

改完之后,示波器上的噪声波形立马干净了一大截。

除了电源,芯片本身的坑更麻烦。

中试线下来的芯片,良率只有百分之二十几。

这意味着每五颗里只有一颗是“完全合格”的。

他们手里的那四颗,虽然通过了初步测试,但谁能保证在装机、焊接、运输过程中没出问题?

也许某颗芯片内部有一条金属化线本来就很细,焊接时的热应力让它断开了。

也许某颗芯片内部有一处氧化层缺陷,本来没事,一通电就被击穿了。

换芯片,成了家常便饭。

第一周,换了两批。

第二周,又换了一批。

到了第三周,中试线那边专门派人来问:“你们到底要多少?再这么换下去,库存都要被你们掏空了。”

吕辰苦笑:“我们也不想换。但这些芯片,真的是‘薛定谔的猫’,不装在机器上,永远不知道是死是活。”

万幸的是,他们最担心的功耗超标问题没有发生。

四颗芯片加上周围的胶合逻辑,总功耗在设计范围内,电源扛得住。

但不该发生的,都发生了。

有一次,一个输出引脚的驱动能力不足。

设计的时候,那个引脚应该能驱动10个负载。

但因为工艺偏差,实际驱动能力只有设计值的百分之七十。

结果电压摆幅不够,接收端收不到正确的“0”和“1”。

这个问题折腾了他们整整两天。

用示波器量信号,看着波形挺正常,但就是传输不对。

后来吴国华灵机一动,在接收端加了一个上拉电阻,把信号电平往上提了提,问题才解决。

诸葛彪看着那个电阻,感叹:“这就跟人走路一样,腿没劲,拄个拐棍。”

最经典的问题,来自逻辑层面。

有一个组合逻辑,A和B经过一个与门,再经过一个或门。

当A和B同时变化,由于门电路的延迟不同,输出端出现了一个不应该出现的窄脉冲。

这个毛刺只有几十纳秒,在测试模式下,可能无关紧要。

但在正常运行时,如果这个毛刺正好被时钟采到,整个状态机就可能跑到一个“不可能”的状态去,再也回不来。

这个问题跟幽灵一样,他们拿着电路设计图,一个一个门地查,查了三四天,才找到那个毛刺的源头。

吴国华在笔记本上画了一堆时序图,指着其中一条线:“这里,延迟多了两纳秒,就这两纳秒,要了命了。”

解决办法是在输出端加一个小电容,把那个窄脉冲滤掉。

还有复位电路的问题。

芯片内部有状态机,上电时需要复位到一个已知的初始状态。

但复位信号的上电时序出了问题,某些寄存器复位了,某些没复位;或者所有寄存器都复位了,但复位信号撤除的时刻不对,导致状态机从错误的起点开始跑。

这个坑,他们跳进去三次才爬出来。

第一次,他们以为是芯片坏了,换了一片,没用。

第二次,以为是电源问题,查了半天,也没用。

第三次,钱兰盯着示波器看了两个小时,终于发现,复位信号撤除的时刻,正好赶上一个时钟上升沿。

“这他喵的,就跟人刚睡醒,还没来得及睁眼,就被人踹了一脚一样。”诸葛彪说,他妈在家里养了一只猫,他也学会喵言喵语了。

解决方案是加一个延时电路,让复位信号多维持几十毫秒,等时钟稳定了再撤除。

其他的小问题,更是数不胜数。

芯片插座接触不良,飞线焊点虚焊,电源插头松动……

每一种故障,都要花几个小时甚至一整天去排查。

最让人崩溃的,是一种“幽灵故障”。

验证机的电源线是用鳄鱼夹夹上去的。

夹子松了,或者夹的位置有氧化层,接触电阻就会变大。

大电流时,接触点发热,电阻变大,电压降低,芯片工作不稳定,然后突然掉电。

等冷却了,又恢复接触。

这种故障,时好时坏,毫无规律。

有时候测一整天都没事,第二天一来,一上电就死机。

他们折腾了三天,换了三批芯片,查了无数条飞线,最后才发现是鳄鱼夹的问题。

钱兰气得把那个夹子扔在地上,踩了两脚。

诸葛彪捡起来,苦笑着收进抽屉:“留着,当个教训。”

九月二十六日,第二十七次上电。

这天早上,吕辰出门的时候,娄晓娥正在给孩子喂奶。她抬头看了他一眼,说:“今天能成吗?”

吕辰想了想,说:“不知道。”

他是真不知道。

这一个月,他们经历了二十六次失败。

每一次失败,都意味着几个小时的排查,甚至几天的重做。

芯片换了四批,飞线焊了上百根,笔记本记了厚厚一叠。

他已经快麻木了。

到了实验室,诸葛彪和钱兰已经到了。

吴国华正蹲在案板边,拿着放大镜检查那些飞线。

屋里烟雾缭绕,诸葛彪又在抽烟。

钱兰难得没抗议,只是坐在旁边,盯着那台机器发呆。

案板上的验证机,还是老样子。