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Arm那些事兒 | 從51設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)到Arm開發(fā),緊張并興奮著

2018/04/20
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文 / 付麗華

周一,華容準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在新公司的行政部,辦理了入職手續(xù)之后,然后被領(lǐng)到了硬件研發(fā)部,是一個(gè)臨窗的位置。一桌、一椅、一臺(tái)電腦,辦公條件果然很簡單,但是對于研發(fā)的工作來說,足夠了。

環(huán)顧四周,不足 20 平方米的房間很是擁擠,沿著墻壁,一排桌子,桌子上有 4 臺(tái)電腦,除了自己的桌面比較干凈之外,其他的桌面上均堆滿了物品,以電路板和工具居多。背后的墻壁也是擁擠的,依著墻壁,是一排金屬貨架,貨架上是一些儀器儀表,以數(shù)字示波器最為搶眼,架子的底部有一個(gè)大塊頭兒的設(shè)備,沒見過,也不認(rèn)識。其余的空間,被一些紙箱子塞滿,有封口的,也有未封口,有些紙箱灰塵較大,從破損處可以看到些綠油油的電路板??拷T口的地方,兩個(gè)鐵皮的文件柜,柜門鎖著。


研發(fā)部的全部家當(dāng),一目了然。

落座之后,簡單地清理了一下桌面的衛(wèi)生和鍵盤、顯示器上的灰塵,擺放好事先準(zhǔn)備好空白的記事本和筆,算是就緒了。就緒了,準(zhǔn)備去找部門經(jīng)理,一轉(zhuǎn)身才發(fā)現(xiàn),頂頭上司就站在身后,手里拿著一個(gè) PDA,連同一張即時(shí)貼一起遞了過來。


“再次認(rèn)識一下,我是隋昕,硬件部的經(jīng)理。這個(gè)樣機(jī),你可以隨便拆,但是不建議帶出去。紙條上有服務(wù)器的 IP 和共享文件的名稱,有你目前所需的相關(guān)工具軟件、程序源代碼和文檔,按照說明文檔安裝就可以。如果遇到問題,可以來找我?!?/p>


隋昕的語調(diào)依舊是平穩(wěn)的。

“謝謝!”華容接過物品,連忙致謝。
“以后是同事了,不必客氣!”說完,轉(zhuǎn)身回到自己的座位上。
忽然好像想起了什么,又轉(zhuǎn)過椅子,歪著頭對華容說:
“常用的辦公軟件,可以安裝自己習(xí)慣的,也可以用公司的,如果需要可以到行政部去要。補(bǔ)充一下,實(shí)習(xí)期內(nèi),只開放內(nèi)網(wǎng),禁止使用個(gè)人的外接存儲(chǔ)設(shè)備?!?br /> 沒有寒暄,干凈利落,華容暗想,但愿這個(gè)人寫程序的風(fēng)格也是如此。

“可以隨意拆樣機(jī)”,這是自己求之不得的,現(xiàn)在得到明確的指示,華容立即找來工具,開始行動(dòng)。


拆解并不順利,問題出現(xiàn)在工具上,原以為是十字型的螺絲刀,但是試了幾次,螺絲就是紋絲不動(dòng),起初懷疑是力氣不夠,但是擰下一個(gè)螺絲才需要多大的力氣呀?肯定是哪里出現(xiàn)了問題,仔細(xì)觀察之后才發(fā)現(xiàn),螺絲是內(nèi)六角的。找到了相應(yīng)的工具,拆解便十分順利。

輕輕取下電路板,一體式的硅膠按鍵從主板上脫離開來,PDA 主板的真面目展現(xiàn)在眼前:
長度不到自己的指尖,目測寬度不足 50mm;
電路板左側(cè)和右側(cè),是貼片的接插件,阻容元件全部是極小的貼片,尺寸比自己用過的 0805 還要小很多;
中央有兩個(gè)面積較大的貼片器件,一個(gè)是 144 管腳的 QFP,絲印的字符是 LPC2214,另一個(gè)是 48 管腳 TSSOP,名稱是 SST39VF1601。


頂部有一顆芯片,看起來像是 QFN,字符太小,看不清楚,附近有一顆 SOP 的芯片,字符也是不清楚。

翻過來,這一面比較簡單:底部是一張帶有鍋?zhàn)衅?/a>的貼紙,上面是液晶屏,平整地貼在電路板上,看不到接口,但可以斷定,絕對不是普通的插針焊接。面對如此“尤物”,卻無處下手。


情急之下,打算用指甲輕輕地翹起來看一下,沒成功,一時(shí)不知如何是好,耳邊傳來渾厚的男低音:
“液晶屏下面有背膠,很牢固,需要用工具?!?/p>

華容一驚,來人已經(jīng)在自己的旁邊的椅子中落座,熟練地打開電腦,看來是它的主人到了。
小心地放下手里的東西,華容向鄰居打招呼。
“你好,我是華容,第一天上班,請多關(guān)照。”
鄰居并未起身,低著頭在桌面上找東西,邊找邊說:“我是陳晟,比你小,以后叫我小陳就行。”

“哦,陳工,你好!”
對方?jīng)]有反應(yīng)。
華容有點(diǎn)兒納悶,這個(gè)研發(fā)部的
工程師們看起來都很有特點(diǎn),部門經(jīng)理表現(xiàn)得異常平靜,這位鄰居看起來也不大熱情,難道自己要被冷處理嗎?
“把板子給我。”鄰居又開口了。

華容小心翼翼地遞過板子,對方接過板子,放在桌子上,一只手按著電路板,另一只手用鑷子熟練地在液晶屏周圍劃了一圈,然后用鑷子的尖頭,輕輕一翹,液晶屏便于主板分離,順勢將屏幕上翻,露出接口。


“拿去,看個(gè)夠?!?/p>


說完,將電路板推給華容。


華容剛想說:“謝謝”,但謝字還未出口,對方又補(bǔ)充了一句:“這個(gè)活兒容易傷手,你得悠著點(diǎn)。”言語雖短,但是聽起來很溫暖。

來不及多想,華容迫不及待地再次觀察整個(gè)電路板,同時(shí)也有了新的發(fā)現(xiàn),于是一邊看,一邊用筆勾勒著框圖,一邊記錄。


記錄完畢,上網(wǎng)查 LPC2214 的資料。


一年以來,開發(fā)基于 ARM 的產(chǎn)品,一直是自己的夢想,如今夢想變成了現(xiàn)實(shí),ARM 芯片和電路板就在自己的手里,這種激動(dòng)時(shí)溢于言表的。不過,接觸 ARM 之前,聽過兩種天壤之別的觀點(diǎn):

觀點(diǎn) 1:ARM 很難。
難度之一是軟件方面,用起來很麻煩。使用之前,必須重新配置參數(shù),有幾百個(gè)寄存器,因此單單就寄存器配置而言,這個(gè)過程是相當(dāng)復(fù)雜。
難度之二是對硬件方面,PCB 的布線要求極其嚴(yán)格。如:數(shù)據(jù)線必須等長,否則會(huì)導(dǎo)致莫名其妙的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等。
看到的事實(shí)好像也驗(yàn)證了該說法,公司里的頂級高手工程師,做了 10 塊樣板,結(jié)果全軍覆沒,唯一可以運(yùn)行起來的是手中的試驗(yàn)板。

觀點(diǎn) 2:ARM7 上手很容易 .
如果 51 底子厚,第一天熟悉 ARM 開發(fā)環(huán)境,保證第二天就可以上手。事實(shí)同樣證明了該觀點(diǎn),近 2 千臺(tái)的手持機(jī)正在被用戶使用。
兩個(gè)觀點(diǎn),出自用過 ARM7 的兩位工程師,都有發(fā)言權(quán)。
如今產(chǎn)品在手,到底是何種難度?

首先看看差別吧,翻看數(shù)據(jù)手冊,只是看了概述部分,便差點(diǎn)兒驚掉下巴:


首先,是工作頻率。


由于具有倍頻功能,同樣是 11.0592 MHz 的晶振,51 的時(shí)鐘周期是固定的,約為 0.09us,而 ARM 則可以通過倍頻設(shè)置 ,實(shí)現(xiàn)最大為 6 倍 的 CPU 操作頻率,這是要上天的節(jié)奏啊!有了這個(gè)頻率,基本不用考慮運(yùn)算速度的問題,除非特別需要,否則根本沒有必要?dú)椌邞]地考慮算法問題。

其次,是 I/O 口的使用。


與 51 大不相同,LPC2214 共有 144 個(gè)管腳,竟然可以最多可以設(shè)置 112 個(gè)管腳為 GPIO 類型,也就說可以根據(jù)需要,將相應(yīng)的 I/O 口配置為輸入、輸出或者雙向的;而 51 單片機(jī)的 I/O 口類型,通常情況下則是固定的。

?

再次,是“謎一樣”的工作電壓。


這顆芯片的工作電壓竟然是 2 個(gè),分別是 3.3V 和 1.8V。其中 1.8V 用于 CPU 工作,而 I/O 的操作電壓則是 3.3V。為什么是這樣呢?華容不解,于是在電壓的記錄上,用紅筆畫了一個(gè)圈兒。

第四,是關(guān)于芯片的容量。
256KB 的 ROM 和 16KB 的 RAM,這是華容見過的最土豪的配置。有了這個(gè)資源,基本不必顧慮程序的代碼量和變量數(shù)量的問題,因?yàn)?ROM 和 RAM 是足夠的,可以“隨心所欲”地寫程序,可以很“任性”地“揮霍”變量。

最后一點(diǎn),芯片具有掉電模式。


這就意味著可以進(jìn)行休眠,雖然沒有明確說明休眠時(shí)的功耗數(shù)據(jù),但是從 PDA 的操作方式看,該機(jī)具有休眠模式,通過按鍵可以喚醒,既然有了這樣的設(shè)計(jì),那么參數(shù)應(yīng)該是很不錯(cuò)的。華容又用紅筆,將“休眠”圈了起來。

的確復(fù)雜,在土豪的 ARM 處理器面前,華容覺得自己非常“寒酸”,說是捉襟見肘也不為過。此時(shí),她相信了第一種說法,ARM 的確很難。對于自己來說,最大的難處是思路上的轉(zhuǎn)換,而思路上轉(zhuǎn)換說起來容易做起來難。


如何實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)變呢?這是當(dāng)務(wù)之急。


華容起身來到窗前,遙望窗外風(fēng)景。由于身處高層,這里的視野很開闊,景物盡收眼底。低頭俯瞰二環(huán)公路,二環(huán)上車流不息;越過二環(huán),便是河邊的綠化帶,樹木蔥綠,高大而茂密;越過樹梢,可見波光粼粼的渾河,對岸則是忙碌的工地,一個(gè)建筑群正在拔地而起。

“午飯時(shí)間到了,想看風(fēng)景,可以午飯后去看。”身后飄來了鄰居的提醒。


聽到友好的提示,華容才發(fā)覺一個(gè)上午就這么過去了。在工作量充實(shí)的情況下,時(shí)間總是過得很快,揉了揉發(fā)澀的眼睛,華容起身離開,緊跟著來到食堂。


公司提供免費(fèi)的午餐,雖然是平淡的家常菜,但是很符合華容的口味。打飯的時(shí)候,竟然遇見了兩位熟人,令華容激動(dòng)不已。其中一位是原來 SD 公司銷售部的某大區(qū)的經(jīng)理——陸俊,雖然交往不多,但畢竟是熟悉的面孔,在陌生的公司里能夠見到以前的同事,簡直有他鄉(xiāng)遇故知的興奮。還有一個(gè)比較熟悉的身影——林鴻陽,真是人生何處不相逢。


熟人見面,分外熱情,即便是在狹小的餐廳里,站著用餐,三人也是格外高興。不用猜也知道,華容任職硬件研發(fā)部,陸俊在銷售部,至于林鴻陽的情況,沒等華容發(fā)問,他已經(jīng)自報(bào)家門,任職生產(chǎn)部。

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,未經(jīng)允許,不得轉(zhuǎn)載!

系列之一:人到中年,職場冒險(xiǎn)求變勝算幾何?

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

1996畢業(yè)于華東理工大學(xué)自控系,同年7月進(jìn)入某大型國企擔(dān)任電氣員。2000年轉(zhuǎn)行從事硬件研發(fā)相關(guān)工作;后從事RFID相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì),曾參與中國自動(dòng)識別協(xié)會(huì)RFID行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草;歷任硬件工程師、主管設(shè)計(jì)師、項(xiàng)目經(jīng)理、部門經(jīng)理;2012年至今,就職于沈陽工學(xué)院,擔(dān)任電子信息工程專業(yè)教師,研究方向:自動(dòng)識別技術(shù)。已經(jīng)出版教材《自動(dòng)識別技術(shù)概論》,職場故事《51的蛻變 》。