第五百二十九章龙芯之母黄老师

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我和您的合作不止这些，我的合作方式是，我来出经费，我来出功能定义、逻辑与算法，但承载我算法的物理载体，由您来实现。”
    “逻辑图，你有准备吗？”
    “有。”
    林淼从口袋里拿出一张数字逻辑电路图，将其铺展在黄老师桌上。
    这就是林淼需要与黄老师合作的原因，像这种电路图，黄老师画得比她还熟练，可她并不能把林淼想要的东西落实在这张图纸上。
    红外线阵是什么、怎么扫，数据怎么采，怎么判断边缘和输出“发现目标”等……
    林淼所要实现的事情，黄老师并不知道该怎么用电路图描述出来，这恰好需要一个同时又懂武器又懂计算机的人来实现。
    所以林淼的电路图宛若一道桥梁，她将想要的功能定义直接输出为图纸，接下来，黄老师只需要把图纸上的电路实现在物理版图上就行。
    黄老师细细看过去，这张图的信号流向从左往右展开，分成几个清晰的功能模块区。
    最左边输入，显示来自红外探测器线阵信号，扫描同步信号和时钟信号。
    最右边输出，显示目标判定信号、目标位置编码，和给后续火控系统的脉冲。
    而中间部分，就是图像边缘提取的核心硬件逻辑，共分为五个模块。
    第一个模块，信号前处理，用来接收红外探测器送来的信号，图上画出了外接模数转换器即ADC的接口，标注了所需采样率和量化精度。
    “你前端模拟信号不需要直接集成到这块芯片里，对吧？”
    林淼谨慎地回答：“我担心咱们现在的光刻工艺良率无法兼顾，所以我计划ADC我们用外置独立芯片，这块ASIC只做纯粹数字逻辑处理。黄老师，您觉得这样是否可行？”
    黄老师赞许地点点头，目光落到精度标注上：“8位，够你用了？你想一秒钟处理多少个点？”
    “目前先做到每场扫描能提几百个边界点就够用。”林淼答道。
    第二个模块则是行缓冲区，图上画出了移位寄存器共几排，以及每排所存一行扫描线，让数据在里面逐点平移。
    这是一个很关键的模块，因为红外线阵扫过去时，每一行进来，前一行还得在，这样才能在每一次扫描时通过判定这个点的左、右、上一行各是什么，来确定这个点是不是“边缘”。
    在这里，林淼用基础的D触发器构成了几排移位寄存器链，代替庞大的外挂SRAM，最大程度节省了芯片面积。
    第三个模块是边缘检测核心，也是这款自研芯片真正的核心，图纸上画出了几组运算单元，用来做相邻像素差值比较，也是对上一个模块的承接。
    当当前点和左邻点、右邻点、上一行同位置点和下一行同位置点进行比较时，如果差值超过某个阈值，就会输出一个边缘标志。
    所以这里图上画的是几个并行减法器、差值比较器、阈值寄存器和边缘标志生成逻辑。
    黄老师理解了林淼的思路——
    她不去做整幅图像的匹配，只做局部梯度对比，哪个地方冷热变化最陡，哪里就是目标轮廓。
    这个想法实在是非常省事，也非常取巧、聪明。
    第四个模块是边缘特征统计，即把零散的边缘点聚成目标特征。
    图上画了个局部密度计数器，用来在固定的窗口里，统计有多少边缘点，如果边缘点密度突然升高，说明这里可能是个热目标；如果边缘点散乱无序，则说明是杂波或者背景。
    虽然不是真正的模式识别，但在1984年的技术水平下，通过计数器和比较器，这里的设计处理已然能够做到基础的目标和干扰区分。
    第五个模块，是目标判定与输出，根据边缘密度和边缘走向，输出有目标或者无目标。
    图上在这里画的是一个密度阈值比较器、一个持续判定逻辑和输出触发信号，简单说，图纸上在这里的逻辑就是咬死发动机热轮廓。
    除了上述内容之外，逻辑图上还有单独一小块，用来记录主时钟输入、分频电路、各模块同步信号和复位信号。
    “你这里的时钟信号和复位信号分得不够开，这会导致你的触发条件存在竞争冒险。”黄老师提醒道。
    这在未来几十年后，是由后端团队和时序约束工具一起实现的，林淼虽然精通HDL，但具体的物理实现细节不是她需要负责的前端领域，也是她来寻求黄老师帮助的原因。
    林淼谦虚地点点头：“黄老师说的有道理，这地方单靠逻辑图解决不了，还需要黄老师通过物理版图来确定时钟和复位的布线和竞争冒险问题。”
    黄老师推了一下眼镜。
    她发觉，这位年轻的林淼同志，似乎和她在外界所听说的传闻不一样。

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第五百二十九章 龙芯之母黄老师

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