四合院：我是雨水表哥
第433章 背上的世界

她从桌上拿起一个本子，翻开其中一页，递给吕辰：“这是指令格式，操作码4位，源寄存器4位，目标寄存器4位，移位控制4位，条件跳转4位，还有4位保留。”

吕辰接过本子，仔细看着那些表格和注释。

钱兰的字迹工整，每一个数字都写得清清楚楚。

“这个移位控制4位，能实现多少种移位？”他问。

“1位、2位、4位，还有循环移位和算术移位。”钱兰说，“CORDIC算法里需要的是2(i)乘，也就是右移i位。i最大20，所以移位器要能实现1到20位的右移，但不可能每种移位都做一条指令，那样微程序就太长了。我们的方案是：移位指令里只指定移几位，具体的移位次数由微程序循环控制。”

吕辰点点头，这个思路是对的。

他又看向HX2B，那个24位移位器的图标下面，标注着“1/2/4位移位”。

旁边是24位加法器，再旁边是三个寄存器X、Y、Z。

“数据宽度24位，相当于7位十进制精度，科学计算够用了。”吴国华在旁边解释，“核心部件就这么几个，简单可靠。”

吕辰问：“CORDIC算法的迭代次数设了多少？”

“20次。”诸葛彪插话，“理论上迭代次数越多精度越高，但20次之后提升就不明显了。我们算过，20次迭代，误差小于10的负六次方，足够用了。”

吕辰点点头，又看向HX2C，那个键盘扫描和显示驱动的图标下面，标注着“矩阵扫描8×8”。

“键盘多少键？”他问。

“数字键09，小数点，正负号，一共12个。”吴国华掰着手指头数，“函数键sin、cos、tan、log、ln、ex、xy、√、1/x，这9个。模式键DEG/RAD、FIX/SCI，这2个。加起来23个，8×8矩阵够用。”

吕辰想了想，问：“编码方式呢？”

“行扫描，列检测。”吴国华说，“HX2C定时扫描，检测到按键后向HX2A发中断，HX2A读键值，然后执行对应的微程序。”

吕辰点点头，这个方案成熟可靠。

“现在最大的分歧在这儿。”钱兰指着图纸上的显示部分，“显示方案，我们几个意见不统一。”

她把本子翻到另一页，上面画着几种显示方案的对比表格。

“吴国华和诸葛彪倾向继续用辉光管。”钱兰说，“理由是技术成熟，我们有积累，而且外观好看，显示数字清晰明亮。”

吴国华点点头：“辉光管的效果确实好，红星一号上用的就是辉光管，美观，能增加市场竞争力。”

吕辰点头：“辉光管的数字是橙红色的，特别醒目。用户一看，就觉得这玩意儿高级。”

“但辉光管的问题也很明显。”钱兰说，“第一，耗电大，阳极电压要170伏，得专门做一个高压电源。第二，寿命短，用个几千小时就老化。第三，国产的辉光管质量不稳定，经常出现数字显示不全的问题。”

她从桌上拿起一份资料，递给吕辰：“这是我查的荧光数码管的资料。上海电子管厂生产的YS13系列，阳极电压20伏，功耗只有辉光管的十分之一，寿命长，而且已经实现了国产化，成本低。”

吕辰接过资料，仔细看着那些参数。

荧光数码管显示的是一种绿色的荧光，亮度均匀，数字清晰。

虽然不如辉光管那么“高级”，但胜在实用、可靠。

“第三个方案是边光显示。”钱兰说，“就是白炽灯泡加数字模板，但那个可靠性太差，灯泡容易烧，模板容易卡住，我们直接排除了。”

吕辰看完资料，抬起头：“我支持钱兰的方案。”

吴国华愣了一下：“你也支持荧光管？”

“对。”吕辰说，“辉光管确实好看，但咱们做的是科学计算器，不是摆设。第一要考虑实用，第二要考虑成本。荧光管省电、寿命长、便宜，这三条，辉光管都比不了。”

吴国华皱起眉头：“可荧光管的显示效果，跟辉光管差着一截呢。”

“差在哪儿？”吕辰问。

吴国华想了想，说：“辉光管的数字是立体的，浮在玻璃管里，看着就有层次。荧光管是平面的，贴在玻璃上，看着就……就普通。”

吕辰笑了：“普通就对了。咱们的产品，是要大量生产、大量销售的。普通，意味着成本低，意味着可靠，意味着用户买得起、用得住。那些花里胡哨的东西，等以后技术成熟了再说。”

他补充道：“荧光管不是不能做得好看。12位显示，科学计数法，尾数8位，指数2位，符号1位，正负号1位，排列整齐，显示清晰，往那儿一摆，一样有科技感。”

钱兰在旁边补充：“驱动方式我和谢凯讨论过，HX2C输出BCD码，经译码器或者分立元件驱动显示。显示格式采用科学计数法，尾数8位加指数2位加符号，比如‘1. 03’，这样用户一看就懂。”

吴国华沉默了一会儿，然后叹了口气：“行，你们说得对。我就是有点舍不得辉光管那个效果。”

钱兰道：“讲美术功底，我们都不如谢凯，他也觉得实用第一，好看第二。”

吕辰拍了拍吴国华的肩膀：“放心，等以后工艺进步了，集成度高了，咱们再做高端型号，用更好的显示方案。”

钱兰在图纸上写了几笔，把显示方案正式定为荧光数码管。

她抬头看着吕辰：“微程序控制这一块，我们还有一些细节要确定。夏先生那边给了很多指导，但具体实现还得自己摸索。”

吕辰点点头：“你说。”

钱兰指着图纸上的HX2A：“微程序ROM，256条微指令，每条24位。这个规模，用‘掐丝珐琅’工艺做固定布线，可行。但问题是，微指令怎么设计？CORDIC算法的一个迭代步，需要几个微指令？”

这个问题问到点子上了。

吕辰想了想，说：“CORDIC的一次迭代，大概需要这几步：判断Z的符号，决定旋转方向；X、Y、Z分别执行移位和加减；判断迭代次数是否达到上限。这些操作，如果能在一个微指令周期内完成，那一个迭代步就只需要一条微指令。”

吴国华皱起眉头：“一个周期内完成这么多操作？移位、加减、判断方向、判断次数……这控制逻辑太复杂了。”

他顿了顿：“我和谢凯师兄倾向于分成两个微指令。第一条，判断Z符号，决定旋转方向，然后执行移位和加减。第二条，判断迭代次数，更新计数器，然后跳转。”

钱兰摇头：“两个微指令，一个迭代步就要两个周期。20次迭代，就是40个周期。再加上初始化和收尾，算一个角度可能要50个周期。这个速度，能接受吗？”