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Arm那些事兒 | 深入研究PDA一手資料,創(chuàng)造機會測試實際通信距離

2018/05/04
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閱讀需 23 分鐘
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以研發(fā)工程師的身份在生產(chǎn)一線工作,華容是公司史上的第一人。對此稱呼,華容沒有理會,她的精力全部用于學習、總結、再學習、再總結,因此在一周之內(nèi),收獲頗豐。

每天早上到研發(fā)部報道,抓緊機會向隋、陳二人答疑,如果沒有新的任務,便到生產(chǎn)部工作,觀察、認知、了解各器件的焊接方法、芯片的功能,PDA 的整體操作流程、檢測需求。下午回到研發(fā)部,根據(jù)上午的收獲,整理工作日志、補充筆記。


這個階段,華容覺得自己是一塊干燥的海綿,AT 公司則是一片汪洋,海綿一旦接觸到水分,便迅速吸水、膨大。海綿一邊孜孜不倦地吸收著水分和營養(yǎng),一邊源源不斷地澆灌著電腦中的 tree,于是關于 PDA 的 tree 以同樣的速度生長,迅速地開枝、散葉,可謂是“一樹春風千萬枝”。

一周下來,除了資料得以迅速積累,在產(chǎn)品性能方面,華容明確掌握了如下的信息:


1.“雙核”的 PDA
第一次被告知 PDA 中有兩顆 MCU 時,華容是滿腦子的驚嘆號。于是將主板小心翼翼地捧到放大鏡下,仔細觀察,找到了那片 AVR 單片機,僅有 8 個管腳,電路極其簡單,外設只有一個按鍵,功能是開關機的控制和電池的電量監(jiān)控,工作電壓僅為 1.8V,據(jù)說在低功耗模式下,電流是微安級的。耳聽為虛,眼見為實,華容暗暗記下了這個數(shù)據(jù),打算有機會親自驗證一下。


另一顆是主角,ARM 核的 LPC2214,完成 PDA 的其他功能:液晶屏的驅動、菜單的顯示和操作、按鍵控制、漢字的輸入法、存儲器的數(shù)據(jù)訪問、電池的電量檢測和顯示、通信等。程序的下載方式為有線的串行通信,華容留意過執(zhí)行程序文件的大小,BIN 格式的文件為 210K。


200K 的 BIN 文件,簡單估算一下 C 文件的源代碼的數(shù)據(jù)量,加上必要的注釋,至少在 3、4 萬行左右,在源代碼編寫方面,這無疑是個大工程!

2. 兩種類型的數(shù)據(jù)
PDA 中有兩類數(shù)據(jù),即基礎數(shù)據(jù)和營業(yè)數(shù)據(jù)。


基礎數(shù)據(jù)是固定的,為廠家的出廠數(shù)據(jù),包括字庫、開關機的圖片等,在出廠前,通過人工操作,逐一寫入設備中,同時為每臺設備指定唯一的 ID 號,即 UID,UID 一旦生成、終生不變,被記錄到公司的產(chǎn)品系統(tǒng)中,用于對產(chǎn)品的跟蹤、售后支持、設備維修等。


營業(yè)數(shù)據(jù)則是供用戶使用的,作為生產(chǎn)廠商,僅定義數(shù)據(jù)的格式,如每條記錄中字段個數(shù)、字段的長度、字段的類型等。使用時,通過無線指令實現(xiàn)與后臺軟件的通信,包括:操作人員的信息、商品類別、單品詳情、庫房信息等。既可以批量下載,也可以支持單獨文件的更新,甚至是單條數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改等。

實現(xiàn)上述的功能,最簡單的方法就是建立一個數(shù)據(jù)庫,如果有操作系統(tǒng),這當然是小 case,但是對于“裸奔”的 ARM 來說,則是一個嚴峻的考驗。這款 PDA 便是“裸奔”的:沒有通用的操作系統(tǒng)。
沒有操作系統(tǒng),意味著一切均由工程師做主,由軟件工程師構建一個數(shù)據(jù)庫:首先需要計算各文件的存儲量、分配存儲器地址、設計用于快速查詢和檢索的指令及算法,同時由于存儲器的成本和存儲空間的限制,還要考慮數(shù)據(jù)的壓縮和字段的設計等。


這絕對是一個大手筆!

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3. 高顏值的 TFT 液晶顯示屏
顏值高,必然令人賞心悅目,人如此,設備也是如此。華容當初就是被這款 PDA 的高顏值吸引、進而動心,才獲得了今天與它面對面的機會。


唐總告訴華容,這款彩色 LCD 的尺寸是 2.4 寸,類型是 TFT;在服務器的資料庫中,并沒有 LCD 的數(shù)據(jù)手冊,所以運行機制不得而知,但是華容看到了它的接口電路圖,3.3V 工作電壓,并行 16 位總線;請教陳工之后得知,16 位是偽真彩,雖然顯示效果達不到智能手機的 24 位的真彩色,但是對于多數(shù)人來說,肉眼識別可以忽略那缺失的 8 位顏色。


那么缺失的 8 位是哪些,為什么不選擇 24 位色?原本打算接著問,看著陳晟忙碌的背影,華容欲言又止,腦海里記下了這個問題,準備下班后回家查一下。因為 TFT 液晶屏的顯示驅動,可能是一個大的突破口!

4. 遠距離的無線通信
應用無線技術進行通信,關鍵問題在于兩點:通信的效率和距離。
在測試過程中,PDA 表現(xiàn)出的無線通信效率是很高的,有烤機的測試結果為證:烤機模式下,PDA 自動與無線基站進行通信,并記錄每次的通信結果,每晚連續(xù) 12 小時的烤機,每天早上直接在 PDA 上查看通信的三組數(shù)據(jù):累計接收指令的次數(shù)、發(fā)送應答的次數(shù)、成功應答的次數(shù)。通常情況下,三者的數(shù)據(jù)非常接近,數(shù)萬次的測試結果,數(shù)據(jù)記錄基本是一致的,足以驗證通信的效率之高。


生產(chǎn)部有一臺看起來很像示波器的設備,仔細觀察面板,與當年的 EMSCAN 中的頻譜分析儀有些相似,但比較簡單。疑惑之中,看到有專人負責,拿著組裝完畢的 PDA,在設備前測試,跳動的波形和顯示的數(shù)據(jù)單位,驗證了華容的推斷:這是一臺低配的頻譜分析儀。請教之后,確認了推斷,的確這是頻譜分析儀,用于無線參數(shù)的檢測:發(fā)送功率和頻率。據(jù)說達到要求的 PDA,通信距離可以達到 1 公里。

“1km?這么遠,你測試過實際的距離嗎?”華容問林鴻陽。


“沒有,聽說的,再者我也沒機會去測試?!毙×秩鐚嵒卮?。


“沒有機會,就創(chuàng)造機會唄,我打算親自測試一下,你要不要一同去?”華容狡黠地向林鴻陽眨眨眼,征求他的意見。


“當然愿意!”林鴻陽興奮地搓著手。

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

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系列之一:人到中年,職場冒險求變勝算幾何?

系列之二:從 51 設計轉到 Arm 開發(fā),緊張并興奮著

系列之三:工程師從檢測入手,重新認識 PDA

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

1996畢業(yè)于華東理工大學自控系,同年7月進入某大型國企擔任電氣員。2000年轉行從事硬件研發(fā)相關工作;后從事RFID相關產(chǎn)品的研發(fā)、設計,曾參與中國自動識別協(xié)會RFID行業(yè)標準的起草;歷任硬件工程師、主管設計師、項目經(jīng)理、部門經(jīng)理;2012年至今,就職于沈陽工學院,擔任電子信息工程專業(yè)教師,研究方向:自動識別技術。已經(jīng)出版教材《自動識別技術概論》,職場故事《51的蛻變 》。