[連載]永不停息的红舞步 一个电子工程师的心路历程（7） 产品, 电路图, 性价比, 开发

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来公司后我先从熟悉产品开始。本来公司给我安排两三个月的时间熟悉产品，再加上产品升级改造要停留在51平台上近半年的时间，之后开始基于DSP的智能产品开发。实际我在一个月之内就完成了对产品的熟悉，并且把以前的电路图和PCB改为正规的PROTEL工程文件，之后便开始着手对产品核心程序的优化和改造。三个月内完成了对产品的两次升级改造，使产品的电子性能有了极大的提高，也增加了很多新功能。老板说我们的产品在现在的市场中已经具有了极高的性价比，市场也比较乐观。因为速度和资源基本已经达到51的极限，所以不打算再继续对产品进行升级改造。


后来经公司商定，决定07年2月份开始正式启动一个基于DSP的项目。DSP芯片选用TI的DM642，理论处理速度为上限为4.8G条指令每秒的DSP。由于公司小，人少，这个项目组只有两个人：一个是做算法的软件工程师，一个是硬件工程师――我。项目定下来后我跟经理提到，现在少一个做驱动的软件工程师，如果我们两个人做驱动的话肯定是比较困难的。但是最后，项目还是启动了。经理答应会尽快招一个驱动软件工程师（但一直到最后也没有招到）。


项目开始后，我和软件工程师便投入到紧张的设计工作中去。硬件设计是一个彻头彻尾从零开始的新设计，没有开发板，从网上找数据手册和应用笔记，边看资料边设计。因为一套开发板要一万多块人民币，而当时公司还没有赢利，各方面资金比较紧张……


后来经理跟一个友司（“友好公司”）问了一下他们生产的DM642产品PCB的层数（以前我们跟他们进DM642的产品，但与我们的应用方向不同，该友司对我们经理称如果我们做DM642的产品开发，他们会提供大力支持），友司称是使用的四层板。经理不清楚这个DSP的开发难度，只是大概的了解应该是不太容易……我当时给经理说了一句话：只要别人用四层板能做出来，我也一定能做出来，而且性能只会比他们做的更好！


之后便开始了项目规划，然后写详细设计书（这些公司本来没有的，算是我从华为继承来的工作习惯吧，而且我认为有写的必要性，最后也证明确实是有必要的，因为设计过程中经常忘记先前的设计思路，或者某些细节内容会忘记，通过查看详细设计书省出来的时间比写设计书花的时间要多。而且也为日后的维护提供了很好的支持。）大约三周后我出了第一份原理图，将图发给前面提到的友司，希望他们能帮检查一下其中的错误。


该友司本以为我们不可能做DM642的产品开发，因为那是要一个很强的团队才能完成的工作，至少要五六个人，每个人的月薪基本都会在万元以上，还要有够硬的开发环境。
原理图发过去一周还没有消息，经理跟友司询问了一下，友司多少表示出对这么快从无到有出一份这样的原理图感到吃惊，而且跟经理“阐述”了一番DM642的开发难度……那次电话沟通可以说是让我们经理真正全面的了解到了这个项目的难度，也有了很大的压力。经理找我和做软件的工程师一起又讨论了一下这个项目。最后决定这个项目只许一版成功，如果板子做回来有问题的话项目立即砍掉……我对经理说硬件我有95%的把握，尽管之前我没有画过一块四层板，也没有做过6000系列的DSP开发。如果说100%的话，那肯定是假话，因为只一片DSP就有548脚，再加上其他芯片管脚数在1600以上。我确实没办法一个人保证没有一根线出错，毕竟这是一个从零开始的设计。


其实经理那个一版成功的条件本就是多余的，因为一旦设计出现问题的话基本是没有办法查出来的，公司里除了每人一台必须的PC外，只有一台2000人民币的数字示波器（经常看不到自己的1kHz方波的国产示波器）和一只数字万用表，再加上一台热风*和两把电烙铁。示波器看51单片机的时钟都只能看到一点锯齿，所以就甭指望出了问题它能派上用场了……每看到它就不得不回忆起在华为用过的15G带宽的示波器，总能感到一点点莫名的凄凉和悲壮……


唯一的出路就是细心、勤奋并借助仿真软件，使所有后期可能出现的问题得以在设计初期解决掉。经过一番重新的规划，项目接着启程了。之后经过近一周的原理图检查后就开始了PCB设计。因为项目很紧，没有时间学习新软件，所以从设计初就决定使用PROTEL99SE。


虽然133M的SDRAM和600M的DSP核时钟不算是很高，但毕竟是四层板，因此还是很细心谨慎的。元器件布局、电源及地规划、关键信号匹配仿真及时序分析……可以说是一个麻雀虽小，五脏俱全的工程。


四月份公司产品出口在深圳做CE和FCC认证，两款很早设计的产品电磁辐射超标，公司派我去解决问题。那个认证实验室分白晚两班，白班是8:00-4:00，晚班是4:00-12:00。因为测试费用很高，所以设备很少闲下来。就拿测EMI的实验来说，只要你做测试的产品在那屋里放着，门一关上就开始计时，每小时800RMB。


我们的产品认证是晚班的人负责，下午四点到认证实验室看了一下测试的环境。然后就开始按原计划进行改造。第一天试了三个方案，时钟屏蔽、产品整机屏蔽和单板屏蔽，都不见明显改善。当晚跟实验室的专家交流了一下，他们认为有可能是从电源线传出来的干扰。


先把值晚班的几位专家送到住处，回到旅馆后已经晚上两点。洗漱完就像放电影一样回想当天的改造过程以及改造效果，然后分析原因。最后把90%的可能性定到电源线和地线上，因为一个超标频点对应波长刚好是实验台高度（1m）的四倍。这样的话1m长的地线对该频点起不到屏蔽作用，反而倒成为一条理想的天线（电源线也相同），这点也和实验测得的数据里垂直辐射强度远高于水平辐射强度的现象相吻合。于是夜里拟定了两个实施方案――单板间加共模电感和电源线加共模电感。


第二天下午四点开始对产品进行修改，第一个方案实施后超标问题得到很明显的改善，基本已经能达标。于是补加了第二个方案，辐射强度已经远低于认证标准（原超标频点的辐射强度降低到最初强度的1%）。


两款产品EMI验证通过后又开始下一项测试――传导测试。结果又是不合格。实验室的专家认为应当是产品配带开关电源的问题，建议我更换好的开关电源，或者对开关电源进行改造。对开关电源改造是行不通了，那个开关电源的我们从别家公司采购的，整个电源最后用胶铸死的，根本没有螺钉。至于更换电源……如果更换开关电源的话，前面所有的实验都要再重新做――又是一大笔测试费用，而且还会耽误公司计划。


虽然以前没有做过传导相关的工作，但分析原理应当跟3C认证里的电流谐波干扰是相似的。于是决定先给产品电源入口处装一个自绕的电感，如果不行的话第二天去电子商城买电源更换。产品加上电感顺利通过了传导测试实验室的专家很惊讶，按以往他们都是叫客户更换开关电源的，而且往往都能解决问题（其实，好些的开关电源会把我加装的那个电感做到电源内部的）。
几位专家陪我测完传导数据后已经快一点了。送大家回去的路上简单聊了一下工作和生活，都总免不了有些不如意，都是些年龄差不太多自己出来打拼的，很容易聊到一起……


后面的测试基本都是没有什么难度的测试了，应当不会再出什么问题。于是第二天跟几位专家道了别便飞回天津。


那次出差第一次看到认证实验室的测试环境，才明白了EMI仿真软件里一些参数的具体意义。中间通过跟很多人的接触也了解到更多生活的涵义――在深圳也有很多月薪不足2000的人……






（連載待續）