倍福文学

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第543章 时代的回应（第2页）

钱兰坐在陈晓身边，面前摊着三张图纸，分别是gy-mc-o1、gy-mc-o2、gy-mc-o3，存储控制器的三颗芯片。

版图线条细如丝，每一笔都稳得像机器画出来的。

陈晓指着图纸上一块区域，那里画着密密麻麻的触器和门电路，线条密集得像一座微缩城市的交通图。

“地址译码器搭完了，64条地址线，片选信号产生延迟控制在1o纳秒以内。数据缓冲队列那边有点麻烦，16级深度，读写指针需要同步，我们用了两组触器和比较器，面积有点大。”

钱兰仔细看着图纸：“16级差不多够了，存储柜的访问冲突不会太频繁，队列深度太大反而浪费面积。先这样，流片回来测一下，不够再改。”

吕辰又往前走了一段，诸葛彪嘴里叼着一根烟，烟灰已经烧了老长一截，快掉到图纸上了。他手里拿着gy-pm-o1脉冲宽度调制输出的电路图，凑在电灯下仔细看着，这是用来控制电机和阀门的。

孙钢把烟灰缸端过来：“诸葛师兄，这个怎么样？”

诸葛彪把烟拿下来，弹了弹烟灰：“pm输出不需要太多路，一颗芯片有4路够了吧？每路加大驱动，面积大点就大点。工业控制对pm的精度要求不高，8位分辨率够了。你先把电路搭完，版图的时候再优化布局。”

吕辰在设计区里转了一圈，每一桌都停下来看几分钟。

周建国在画主控核心的指令译码器，用标准单元库里的译码器阵列，48条指令，每条指令对应一个8位操作码，译码逻辑用了将近5oo个门，布线密度高得吓人，但他把译码器拆成了两级，前级做粗分类，后级做细译码，每级的延迟都收住了。

小张海在画模拟量输入芯片的采样保持电路，这部分不能用标准单元库，要用分立元件搭。

他在图纸上画了运放、电容、模拟开关，旁边密密麻麻标着元件参数，电阻阻值、电容容值、运放型号，写得工工整整。

孙丽在画串行通信控制器的波特率生器，用计数器和比较器搭了一个可编程分频器，分频比可以从1到，覆盖从3oo到的所有常用波特率。

吕辰回到自己的绘图桌前，坐下来，翻开gy-cu-o1主控核心的顶层电路图。

这是26颗芯片里最复杂的一颗。

指令译码器、程序计数器、堆栈指针、aLu、寄存器堆、中断控制器、总线接口，七个模块，每个模块少则几十个门，多则几百个门，全部要用手工画出来。

他已经画了三天，完成了指令译码器和程序计数器，正在画aLu算术逻辑单元。

aLu要做加减法、与或非异或、移位、比较，一共十几条指令。

他选择了标准单元库里的全加器单元，8位全加器需要8个全加器级联，每级的进位传递延迟加起来，最坏情况下要将近1oo纳秒。

4兆赫的时钟周期是25o纳秒，时序上没问题。

但问题出在移位器上。

吕辰设计的移位器是桶形的，8位数据可以左移或右移1到7位。如果用标准单元库里的多路选择器搭，需要8x8=64个8选1多路选择器，每个多路选择器由十几个门构成，64个就是将近8oo个门，面积太大。

他在草稿纸上画了好几种方案，都不满意。

“吕辰。”

曾祺不知道什么时候站到了他身后，手里端着一个搪瓷缸子，眼镜片上反射着台灯的光。

“曾师兄，你来得正好。”

吕辰把草稿纸转过来给他看，“移位器，我卡住了。桶形移位器面积太大，用循环移位寄存器面积小但度慢，每条移位指令要移位n次，n个时钟周期，实时性不够。”

曾祺放下搪瓷缸子，弯下腰看了一会儿，然后拿起铅笔在草稿纸上画了一个图。

“用交叉开关矩阵。”

他的笔在纸上飞快地画着，“8位输入，8位输出，中间用传输门阵列。左移一位，就是把输入的第o位接到输出的第1位，第1位接到第2位，依此类推。左移两位，就是第o位接到第2位，第1位接到第3位。用传输门实现，几十个管子就够了，比桶形移位器小一个数量级。”