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第288章 恐怖如斯

包康建話音落地,“二維編碼卡片”點燃的熱情,彷彿找到了洩洪的閘口。

沒有任何多餘的立項程式。

“走,下樓!”包康建一揮手,那姿態不像一位學者,倒更像一位即將率隊衝鋒的指揮員。

穿過一條清掃出小道的雪徑,一棟高大的紅磚廠房出現在眼前,廠房外牆爬滿了枯藤,高大的拱形窗戶玻璃上蒙著厚厚的油汙與冰霜。

推開厚重的包鐵木門,一股混雜著機油、切削液、鐵鏽、的暖流撲面而來。

廠房內部空間高敞,粗大的鋼樑桁架支撐著屋頂,天車軌道橫貫上空。

目光所及,幾乎囊括了這個時代中國機械工業的縮影:老式的皮帶車床、齒輪箱裸露的銑床、碩大的牛頭刨床、嶄新的蘇式萬能磨床……有的機器漆面斑駁,銘牌模糊,顯然是建國前甚至偽滿時期留下的老家當;有的則油光鋥亮,帶著明顯的蘇聯印記。

車間的牆壁被燻得泛黃,牆角堆著各種毛坯料、半成品和待修的部件。穿深藍色工裝、戴著套袖的工人師傅和穿著同樣工裝、但面容更顯稚嫩的學生混在一起,有的在操作機床,有的在圍著圖紙討論,有的在手工刮研導軌,各種聲響交織成一首粗獷而充滿生命力的工業交響曲。

“這裡就是咱們的‘戰場’。”包康建聲音洪亮地給呂辰三人介紹道,“圖紙、想法,到了這兒,就得變成能轉、能走、能用的鐵疙瘩!”

他迅速將跟下來的人員分成三組。

“電路組,宋教授,呂辰,謝凱,你們跟陳老師走!陳老師是我們電子教研室的王牌,動手能力極強。”

“機械加工組,王工,你負責卡座框架和探針矩陣的加工,要快,要準!”

“計算機介面組,小趙、小錢,你們倆負責和DJS-2對接,搞清楚訊號電平和時序!”

“剩下的人,打下手,需要甚麼零件、材料,去庫裡找,去廢料堆淘!我坐鎮協調!”

包康建分配完畢,大手一揮:“各組,動起來!”

電路組跟著陳老師來到車間一角的電子除錯區,這裡相對安靜,幾張舊課桌拼成工作臺,上面擺著示波器、訊號發生器、萬用表、電烙鐵、成卷的焊錫絲和各種規格的電阻電容電子管,牆邊還立著幾個塞滿元器件的木櫃。

宋教授道:“全並行讀取6400個點,需要6400個放大通道,不現實,太浪費,我們用掃描。”

陳老師點點頭:“這個二維掃描,核心是行選通-列檢測。”

他抓起一支鉛筆,畫了一個簡單的矩陣:“80行,80列。我們做一套選通電路,每次只讓一行通電。這一行的80根探針都帶上了電壓。然後,快速掃描80列。哪一列的探針接觸到了,哪一列下面的檢測電路就輸出一個脈衝訊號。”

“選通器件用啥?”謝凱問到了關鍵。

電晶體昂貴且稀少,主要用於更關鍵的電路。

“用這個!”陳老師從桌下拖出一個木箱,開啟,裡面是幾十個嶄新的、銀光閃閃的電磁繼電器,還有兩個巴掌大、結構精密、帶著旋轉觸點的步進選線器。“繼電器陣列做行驅動,步進選線器輪流接通每一行。速度比不上全電子,但夠用了,讀一張卡,幾秒鐘就行!”

宋顏教授點點頭:“因地制宜,好思路。列檢測呢?微弱的接觸訊號怎麼識別?”

“舌簧管!”陳老師又從另一個盒子裡拿出幾個玻璃封裝的小元件,裡面是兩片細小的磁性簧片,“高靈敏磁控開關。我們在每根探針底部固定一個小磁鐵。卡片沒孔的地方,探針被壓住,磁鐵離舌簧管遠;卡片有孔的地方,探針穿過去,底部磁鐵靠近,舌簧管‘啪’就吸合了!訊號乾淨,抗干擾!”

這就是這個時代工程師的智慧,沒有霍爾感測器,沒有光電耦合器,就用最樸素的磁力原理,實現非接觸式的可靠檢測。

“還有個問題,”一個年輕助教開口,“要能自動識別卡片型別,不能每次插卡前都人工設定。”

“身份碼!”呂辰立刻想到二維碼中的定位識別,“在卡片邊緣,固定幾個位置打孔,代表這張卡的型別。讀卡器先讀‘身份碼’,電路就知道後續資料該存到記憶體的哪個區域了。”

“好!”孫明興奮道,“那我們就在卡座邊緣對應位置,單獨做幾個檢測開關,不和矩陣混聯。卡片一插入,先觸發這幾個開關,電路讀碼,然後控制步進選線器從正確的資料起始行開始掃描!我們用一個小編碼盤配合微動開關來實現邏輯判斷!”

這個思路瞬間貫通,眾人都表示沒問題。

四個人立刻分工:陳老師和謝凱負責設計主掃描電路和訊號放大整形電路;呂辰和孫明設計“身份碼”識別與邏輯控制電路;宋顏教授則統籌全域性,並著手思考如何與DJS-2的指令集和記憶體定址方式對接。

很快,所有的電路圖就在圖紙成型。

焊接工作是陳老師親自操刀,把“哈工大第一焊”的美名傳播給了北京來的客人。

一塊厚重的膠木板被固定在工作臺上作為電路底板。

陳老師左手持烙鐵,右手送錫絲,眼睛幾乎不用看圖紙,那些電阻、電容、電子管座、繼電器、接線柱彷彿自動飛到他手下,精準地落在劃好的位置。

焊點飽滿圓潤如珠,排列整齊劃一,飛線橫平豎直,用綁線紮成束。

不到三個小時,一塊佈滿元器件、看起來複雜卻井然有序的控制電路板已初具雛形。

通電測試,繼電器隨著手動輸入的模擬訊號發出清脆有序的“咔嗒”聲,示波器上出現了規整的脈衝波形。

與此同時,卡座和探針矩陣也在機械加工區快速成型。

探針的材料是幾卷廢棄的磷銅鐘表發條。

王工親自操作老式儀表小車床,將發條鋼帶裁剪成一段段長約15毫米的小段。然後,幾個學生在放大鏡和簡易夾具的幫助下,用油石將發條段一端仔細磨成光滑的圓頭,另一端則用微型烙鐵小心翼翼地焊上從廢舊繼電器裡拆出來的銀合金觸點。

六千四百個探針,聽起來天文數字,但七八個學生排成一條流水線:裁剪、打磨、焊接、檢驗……,效率也是驚人。

做好的探針按行分組,插在泡沫塑膠上,整整齊齊。

卡座框架是用從舊繪圖儀上拆下來的導軌和抽屜改造的。王工帶著學生量尺寸、打孔、攻絲、裝配。

最精細的活是將六千四百根探針,一根根穿入那六千四百個小孔。

這需要極大的耐心和穩定的手感,同學們在強光燈下,用細鑷子夾著探針,對準微孔,輕輕送入。

每穿好一行,就用預先刻好細槽的絕緣膠木板將其固定,並焊接上極細的漆包線作為列引出線。

整個過程鴉雀無聲,只有鑷子與金屬輕微的碰撞聲和焊接的細微“滋啦”聲。

時間一分一秒過去,當最後一根探針穿入固定,整個探針矩陣在燈光下泛著暗金色的光澤,密密麻麻,卻橫平豎直,宛如一件精密的金屬工藝品。

……

從下午到深夜,車間裡燈火通明。餓了,有人去食堂打來窩頭和白菜湯;渴了,對著水龍頭喝幾口涼水。

圖紙上的線條和符號,正在他們手中變成實實在在的金屬、電路和機構。

呂辰穿梭在電路區和加工區之間,心中的震撼難以言表。

這就是哈工大的恐怖之處。

有理論深厚的教授,有經驗豐富的老師傅,有充滿熱情和動手能力的學生,有從實驗室到車間的完整鏈條,更有一種將想法立即付諸實踐的強大文化和執行力。

在這裡,“創新”不是論文裡的詞彙,而是車床的切削聲、焊接的火花和除錯時的爭論。

第二天上午,三個小組的成果開始彙集。

電路板、卡座抽屜、探針矩陣、身份碼識別機構、一捆捆連線線纜……在車間中央的大工作臺上拼合。

陳老師指揮著接線,訊號線、電源線、控制線,顏色分明,對號入座。

“通電測試!”包康建親自下令。

總閘合上。電路板上的電子管燈絲慢慢亮起橙紅色的光,繼電器陣列發出輕微的嗡鳴。

示波器探頭接在訊號輸出端。

包教授將一張事先用硬紙板手工穿孔的模擬測試卡插入卡座,緩緩推到底。

“身份碼識別……透過!型別:測試卡。”孫明看著幾個指示燈的亮滅,報告。

“啟動掃描!”陳老師扳動開關。

步進選線器開始旋轉,發出均勻的“咯咯”聲,繼電器有節奏地吸合斷開。

示波器螢幕上,隨著掃描的進行,開始跳躍出清晰的脈衝訊號,位置與卡片上的穿孔完全對應!

“訊號幅度達標!波形乾淨!”謝凱盯著示波器。

“掃描時序正確!一張卡,三秒掃完!”陳老師看著手裡的秒錶。

一次成功!雖然還只是原型機測試,但最關鍵的原理驗證透過了。

這個由繼電器、舌簧管、發條鋼和舊繪圖儀零件拼湊起來的裝置,真的能讀懂二維卡片上的資訊!

接下來是與DJS-2的對接,這才是真正的考驗,意味著要對那臺寶貴的“國寶”計算機動手。

小趙和錢工早已研究好了介面方案。

DJS-2有預留的外設擴充套件通道,採用簡單的並行電平介面。

他們需要製作一塊介面卡,將讀卡器輸出的並行資料脈衝和同步訊號,轉換成計算機能識別的電子管電平,並透過電纜連線到計算機後部的擴充套件插座上。

介面卡很快焊好。

最關鍵也最令人緊張的一步到了:開啟DJS-2的機櫃,連線線纜。

包康建教授挽起袖子,拿著一把中號螺絲刀和一把小扳手,臉色平靜地走向那排高大的機櫃。

他的動作沉穩而熟練,彷彿不是要去觸碰精密的計算機,而是修理一臺普通機床。

“包教授,這……要不要再請示一下?”一位年輕老師有些遲疑。

“請示甚麼?”包康建頭也不回,“機器造出來就是用的,不是供著的。出了問題我負責。”

話雖如此,他下手卻極其謹慎,先斷開總電源,放掉殘餘高壓,然後才小心翼翼地擰開指定機櫃後蓋的螺絲。

機櫃內部景象令人目眩,密密麻麻的電子管、電容器、電阻、變壓器,以及蛛網般錯綜複雜的鍍銀線纜。

包康建準確地找到了擴充套件介面的位置,將介面卡的輸出線一根根對應焊接到指定的接線柱上。

他的焊接技術同樣精湛,焊點細小牢固,沒有一絲拖泥帶水。

就在這時,機房的門被猛地推開,一個戴著眼鏡、頭髮花白、穿著中山裝的老者急匆匆走了進來,臉上帶著焦急:“包教授!你們在幹甚麼?我聽說你們要拆計算機?”

來人是哈工大的周副校長,也是技術出身,只說有人要動DJS-2,趕緊跑來檢視情況。

包康建停下活,用手扶了扶眼鏡:“周校長,沒拆,是加裝一個實驗性外設,讀卡器。能極大提高輸入效率。”

“讀卡器?甚麼讀卡器?安全嗎?會不會把機器燒了?”周校長一連串問題,走到機櫃前,看到開啟的背板和已經焊上去的幾根線,眉頭緊鎖。

“周校長,您看這個。”陳老師適時上前,將讀卡器的原理、已經完成的原型機測試結果,以及呂辰最初關於二維卡片隨機存取、提升效率的構想,言簡意賅地彙報了一遍。

周校長起初聽得將信將疑,但隨著陳老師的講述,特別是聽到“三秒讀入一張卡片,可儲存程式或資料,隨機存取,便於分類管理”時,他的眼神逐漸變了。

作為懂行的領導,他立刻意識到了這背後的巨大潛力。

“你……你們真的做出來了?還在樓下車間做的?兩天?”周校長難以置信。

“原型機就在那邊,剛透過了獨立測試。”包康建指向工作臺。

周校長快步走過去,仔細打量著那個還有些粗糙的讀卡裝置,俯身觀察探針矩陣,又看了看示波器上的波形,看著看著就興奮了起來。

“好!好啊!這個想法妙!”他拍了下大腿,“康建,需要甚麼支援儘管提,這個專案必須立刻立為校級重點課題!不,要上報部裡!這是對現有計算機使用模式的重要改進!具有重大推廣價值!”

他非但不再阻止,反而挽起袖子:“來,我幫你們看著圖紙!這介面焊接可不能馬虎,我當年在蘇聯也焊過不少電路!”

有了校長的全力支援,最後一點障礙也消失了。

對接工作順利完成。

介面卡安裝到位,電纜連線緊固,機櫃後蓋恢復。

激動人心的上機聯調時刻終於到來。

包康建教授親自用機房的手搖穿孔機,極其仔細地製作了兩張真正的測試卡片。

第一張,是“正弦函式卡”。

他在卡片上,根據預先計算好的正弦函式表(角度從0到90度,步長1度),將91個函式值的二進位制編碼,精確地打在對應的矩陣位置上。

這是一項繁瑣而精細的工作,他做了整整兩個小時。

第二張,是“牛頓迭代法程式卡”。

他將一段用於求解方程根的牛頓迭代法機器碼程式,以及程式需要呼叫的函式表地址資訊,編碼成二進位制孔陣。

這代表了更復雜的資料型別,可執行程式。

所有人,包括周校長,都圍在DJS-2控制檯周圍,屏息凝神。

機器已經預熱,電子管發出穩定的光芒,風扇嗡嗡作響,磁鼓緩慢旋轉著。

包康建深吸一口氣,將那張“正弦函式卡”插入讀卡器的卡座,平穩推到底。

“讀卡器,啟動!”

操作員小趙扳動讀卡器電源開關,然後按下了“讀取”按鈕。

一陣輕快而密集的“咔嗒”聲從讀卡器內部傳來,繼電器和步進選線器協同工作,如同疾雨敲打窗欞,富有節奏。

不到三秒鐘,“咔嗒”聲停止,讀卡器面板上一個綠色的“資料就緒”指示燈亮起,同時,DJS-2控制檯上一個對應的外設狀態燈也同步亮起。

“讀取完成!”小趙報告,聲音帶著一絲顫抖。

包康建抽出正弦卡,換上了第二張“牛頓迭代法程式卡”。

同樣的過程,同樣迅捷的讀取,不到三秒,“程式就緒”燈亮起。

“現在,輸入初始值,執行牛頓迭代程式,呼叫剛剛讀入的正弦函式表進行計算。”包康建的聲音冷靜。

小趙在控制檯輸入一組初始引數,然後,鄭重地按下了“執行”鍵。

剎那間,整個機房彷彿被注入了靈魂。

DJS-2龐大的身軀“甦醒”過來。

磁鼓轉速陡然提升,發出低沉有力的呼嘯;成千上萬的電子管光芒流轉明滅,如星河傾瀉;繼電器陣列的咔嗒聲密集如暴雨擊打鐵皮屋頂;示波器螢幕上光跡狂舞,勾勒出複雜的邏輯圖形。

這一次,沒有漫長的紙帶嘶鳴聲作為前奏。

計算機直接呼叫了剛剛從卡片上瞬間讀入記憶體的程式和資料,開始了高效的計算。

5秒……10秒……

DJS-2的指示燈狂閃三下,電傳打字機開始工作,列印頭飛快地來回運動,在白紙上鑿出一行行清晰的數字。

小趙一把撕下列印紙,快速瀏覽計算結果,又翻出預先手工計算好的標準答案進行比對。

“sin(47°)=0.… 迭代收斂,解為x=…”

“結果正確!全部正確!迭代收斂,呼叫正弦函式表計算中間值無誤!”

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