我與單片機和嵌入式系統(tǒng) 20 年(轉(zhuǎn)帖)
電子工程專輯
中國單片機走過的 20 年，正是我從一個畢業(yè)不久的學生成長和進步的過程?；貞浲拢S多的感受和經(jīng)歷都一一浮現(xiàn)出來。業(yè)內(nèi)專家學者對單片機 20 年的發(fā)展歷程有不同的劃分，有認為 80 年代是普及推廣的階段， 90 年代是廣泛應(yīng)用的階段， 21 世紀是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展階段，還有認為 1985 － 2000 是單片機時代， 2000 以后是嵌入式系統(tǒng)時代，這些都是仁者見仁，智者見智都是準確和精辟的，過去的 20 年我們的確是走過了從單片機到嵌入式系統(tǒng)這個漫長和多姿多彩道路。對我而言，過去的 20 年更是伴隨我走過學習－成長－創(chuàng)業(yè)－發(fā)展道路。
Intel 領(lǐng)我步入單片機和嵌入式系統(tǒng)大門
2007 年是 Intel 嵌入式行業(yè)創(chuàng)新歷程的 30 周年， 1971Intel 發(fā)表 4040 －全世界第一微處理器，它雖然只有 2300 個晶體管，但是稱的上是第一個可以商用的片上計算機。今天 Intel 已經(jīng)是全世界最大的半導體公司，依靠 X86 芯片主宰者 PC 和服務(wù)器市場，我想許多人都不會忘記 Intel 的 8051 和 8086, 前者是 8 位單片機的重要核心芯片，后者是我們 PC 的基礎(chǔ)，也是它們把我?guī)肓藛纹瑱C和嵌入式的世界。我是 84 年大學畢業(yè)參加工作分配到一家研究所工作，研究所的專業(yè)是計算機測量和控制，開始的時候還主要是基于小型機 PDP11 計算機， 86 年以后在我們所長－信息和計算機專家莊梓新的大力推動下，一個和 Intel 合作的引進微型計算機和單片機項目改變了我們現(xiàn)狀，全新的基于 8086 的微型計算機系統(tǒng)和 8051 單片機開發(fā)系統(tǒng)讓我們這些年輕人開了眼界，改變了我們對計算機認識；神秘和一點畏懼變成喜愛，我們可以自由的打開一臺微機，對單片和單板的編程，燒入到 EPROM 里面，看到程序執(zhí)行的結(jié)果，真是非常的興奮。 87 年我參加了在 Intel 香港公司的培訓更讓我全面的了解了單片機和嵌入式微處理器的開發(fā)過程。課程安排的是非常實際和緊湊，體現(xiàn)了 Intel 一貫務(wù)實的作風。第一周是關(guān)于處理器結(jié)構(gòu)，指令集，中斷，內(nèi)存和 I/O 訪問，匯編和 8255 、 8251 等接口，試驗是安排使用 8086 和 8051 的開發(fā)系統(tǒng)匯編和 PL/M 語言編程（ PL/M 是一個類似 C 的高級語音）。第二周是講授 intel 單片機和微型機的實時多任務(wù)操作系統(tǒng) -iRMX ，它有支持 8086 ， 286 ，和后來的 386 幾個版本， iRMX 雖然有支持 8051 的版本，但是因為當時 8051 資源的限制，實際使用的不多，用戶還是以 mcs51 宏匯編和 PL/M 51 作為開發(fā)語言， ICE51 在線仿真器作為 IDE 環(huán)境。需要強調(diào)的是，那個時候因為沒有片上仿真技術(shù)， ICE51 雖然功能是完善的，但是價格昂貴使得 8051 的開發(fā)變得相對困難的多了，許多的早期用戶不得不‘摸黑'設(shè)計單片機系統(tǒng)（就是直接把程序代碼燒入到 EPROM 執(zhí)行）通過看 LED 和示波器確定程序的執(zhí)行結(jié)果。相對起來因為有了 iRMX 和 86/310 系統(tǒng)（ Intel 的基于 8086 單板的系統(tǒng)）， 8086 開發(fā)就變得容易的多， iRMX 是一個可以稱為 unix 的實時化的完整操作系統(tǒng)，你在 86/310 系統(tǒng)上開發(fā)好的代碼可以從硬盤上直接啟動，通過使用 printf （）在 CRT 看到代碼執(zhí)行的結(jié)果，最后你需要代碼在 8086 單板上執(zhí)行，你可以借助 ICE86 仿真器或者 EPROM 燒入。 iRMX 不能稱為是一個嵌入式操作系統(tǒng)，這和 intel 當時的策略有很大的關(guān)系，因為 intel 是希望用戶更多購買它的系統(tǒng)機和單板，而不是芯片。其實在技術(shù)上包括筆者在內(nèi)的一些技術(shù)人員，已經(jīng)實現(xiàn)了在一定的硬件配置條件下把 iRMX 移植到任何 8086 單板上，這是后話了。說真的，以今天 Intel 和 20 年前比較，那時 Intel 更像一個朝氣蓬勃的青年，才華橫溢，創(chuàng)造了許多好的產(chǎn)品和技術(shù)，比如 Multibus 和 bitbus 這兩個總線的技術(shù)和標準，一個是為單板機互連系統(tǒng)內(nèi)部總線標準，主要是應(yīng)用在以 X86 單板計算機系統(tǒng)里。后者是一個分布式的工業(yè)總線標準， Intel 還設(shè)計了基于 51 的通訊控制器 8044 （ SIU ） , 它可以支持 bitbus 協(xié)議傳輸。應(yīng)該說當年 Intel 項目對中國工業(yè)自動化，嵌入式系統(tǒng)和單片機發(fā)展的貢獻是巨大的。正是因為對 Intel 的敬仰和對培養(yǎng)自己多年的研究所工作多年的領(lǐng)導和同事的感情，研究生畢業(yè)后后還是先選擇了一直和我們研究所合作的 Intel 計算機北京公司的工作。
這次香港培訓不僅讓我學到全套的單片機和微機開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)的知識，實際操作經(jīng)驗。還讓我結(jié)識了同去參加學習的北航計算機系開發(fā)系統(tǒng)實驗室主任田子均教授，和田教授相識，促使我在幾年后決定重新回到學校開始了計算機專業(yè)研究生的新生活。
VRTX 讓我真正了解了嵌入式操作系統(tǒng)
學習的生活總是感覺時間很快， 90 年再次走出學校大門后，我才發(fā)現(xiàn)外面社會正在發(fā)生翻天覆地的變化，那時改革的浪潮正洶涌澎湃，知識分子吩咐走出大門橫向合作，下海創(chuàng)業(yè)，好是熱鬧。單片機和微處理器也由當初的 Intel 8051 和 8086 一枝獨秀，變成 Z80, 菲利普 XA ， 6800/68000 還有 TI 和 ADI 的 DSP 百花齊放。除了大名鼎鼎的臺灣地區(qū) MICETEK 的單片機開發(fā)系統(tǒng)外，國內(nèi)的單片機和微處理器開發(fā)系統(tǒng)也小有規(guī)模，當時小有名氣的是北工大 TP801 ，啟東電子廠 8051 和北京三環(huán)公司的 8086 仿真器。嵌入式軟件方面的發(fā)展相對慢些，主要還是匯編語言和逐漸為大家接受的 C 語言，那個時候大家多數(shù)是在用 franklin C51, 后來逐漸被 keil51 替代，當然今天又開始轉(zhuǎn)到 IAR EW51 。
一次很偶然的機會，我參加一個技術(shù)研討會認識 VRTX 嵌入式操作系統(tǒng)和 Ready System 公司的創(chuàng)始人 Jim Ready 先生和他的銷售付總裁 Andre Kobel- 一個和藹，穩(wěn)健和執(zhí)著的瑞士人，這件事情改變我以后的生活。今天的一些資深的工程師可能會認識的嵌入式操作系統(tǒng)有 Vxwork, ，少數(shù)人可能聽說過有個 psos, VRTX 大家都不了解。其實 VRTX 幾乎是比它們更早一代的嵌入式操作系統(tǒng)（也稱為 RTOS ），第一商業(yè)版本的 VRTX1.0 早在 1981 就發(fā)表了，在整個 80 年 VRTX 在全世界戰(zhàn)領(lǐng)了多數(shù)的市場，有超過一百萬用戶產(chǎn)品，包括 AT&T ， Motorola,Siemens 的通訊和手機產(chǎn)品，波音，麥道和空客的飛機控制裝置。 VRTX 是一個真正意義的嵌入式操作系統(tǒng)，也是一個實時操作系統(tǒng)， 91 年的 VRTX 它就可以支持 68K,X86,960,sparc 等 16 、 32 位的單片機和嵌入式微處理器，精細的模塊化設(shè)計，完整的開發(fā)環(huán)境 VRTXvelocity 和 rtscope 源代碼調(diào)試器和高級語言的編譯，還有面向?qū)ο蟮脑O(shè)計工具 VRTXdesigner 。我被這個產(chǎn)品吸引了，當時我想這樣的軟件應(yīng)該是未來中國單片機和嵌入式軟件開發(fā)的方向吧。
幾年以后，追隨時代的浪潮我也下海了，在摸索了一段時間之后很快我把麥克泰公司的方向放在嵌入式軟件上，那么自然而然 VRTX 就是我最好的選擇。那個時候 Ready system 已經(jīng)和另外一個美國公司合并產(chǎn)品線更豐富了，覆蓋了嵌入式軟件從編譯－調(diào)試－仿真－操作系統(tǒng)一整套工具，那時我們支持最多的單片機是高檔的 80186 ， 386EX 和 motorola 的 683XX ，但是必須承認當時的市場還是非常的小，最初的階段從工程師到領(lǐng)導多對 C 語言開發(fā)工具和仿真器是認可的，但是到了嵌入式操作系統(tǒng)，大家只是聽說國外用的的很多，因為親眼看到的少，懷疑和擔心的觀點占了主流，那是的單片機和微處理器的處理能力，網(wǎng)絡(luò)，存儲和外設(shè)功能都無法和今天比較，所以嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用在那個年代的中國還是鳳毛麟角，直到 97 年開始通訊產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，通訊設(shè)備制造商由于對處理能力和網(wǎng)絡(luò)的要求而大量采用嵌入式操作系統(tǒng)催生了國內(nèi)嵌入式軟件的快速發(fā)展。記得我第一次訪問華為公司觀看演示和講解的一個項目主管現(xiàn)在已經(jīng)公司中研的老總了，可見那時通訊廠商對嵌入式操作系統(tǒng)的重視?？梢宰屓酥档糜洃浀牡湫偷膰鴥?nèi)的 VRTX 應(yīng)用是 GSM 基站， ISDN 終端， SDH 光傳輸和數(shù)字程控交換機設(shè)備，飛行控制裝置，計量和測試設(shè)備等等有近百種之多。
VRTX 的市場推廣過程是艱辛和漫長的教育過程，那時多數(shù)用戶是第一次使用 RTOS ，任何的概念和經(jīng)驗都沒有，我們只好走和學校合作的路線，這也讓我認識包括清華大學邵貝貝老師和最初我們的合作伙伴，成都電子科技大學的熊廣澤教授和羅蕾老師，熊老師的小組是國內(nèi)最早研究嵌入式操作系統(tǒng)，他們幫助我們完成了 VRTX 培訓教材和十余個試驗，組織了 VRTX 培訓班，安排專人研究一些技術(shù)難題，這些對于今天來看可能是很容易的事情，但是 10 年前，電子科大和麥克泰所作的一切都是開創(chuàng)性，參加我們學習班的某些學員今天已經(jīng)成為大型企業(yè)主要領(lǐng)導了。借助了電子科大的 Intel 實驗室 , 我們拿到了一定數(shù)量的 386EX 評估板，我通過游說 VRTX 美國總部，讓信產(chǎn)部電科院和電子科大成立嵌入式試驗室得到了 VRTX 的教育授權(quán)。今天滿眼看到書店的 ARM/Linux 教材，可惜的是，我們那本 VRTX 培訓教材沒有組織出版，只有手里 1 本留作紀念了。特別值得一體的是 386EX 這顆芯片，雖然它不是傳統(tǒng)意義的單片機，但是它推動 32 位 CPU 在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。這顆芯片更像一個通用 ARM7 SoC ，非常容易構(gòu)造一個小的單片系統(tǒng)，只是 DRAM 的接口電路略微復雜了一點。 Intel 在 386EX 之后沒有新發(fā)展，將市場讓給了后來者 motorola, TI, 菲利普和再后面的 ARM 。雖然 Intel 后來借助 xscale 再次進軍嵌入式系統(tǒng)而且取得了更輝煌的成就，但是去年 Intel 還是放棄了 xscale 無線和手持部分業(yè)務(wù)，再次回歸 X86 體系。和清華大學邵老師的合作起源于國內(nèi)單片機新的發(fā)展，邵老師的試驗室是 motorola 單片機實驗室，那時 68XX(8 位 ),683XX(16 位 ) 和 68XXX(32 位 ) 早在北美和歐洲占領(lǐng)了大半市場，中國因為 Intel 先入市場還在起步期，得益清華的名氣，合作很順利得到 VRTX 美國方面的支持，最新的 VRTX 開發(fā)系統(tǒng) -Spetra 和 683XX/86XXX 開發(fā)軟件 XRAY 很快就在清華的試驗室運行起來了，當然這也引來不少國內(nèi)希望使用 motorola 單片機的用戶的關(guān)注。這是一個很好的示范項目。和邵老師的認識也讓我以后結(jié)緣 jean labroose 先生，在加拿大蒙特利爾見面后很快建立了他的 uc/os-II 和麥克泰的業(yè)務(wù)往來。
ARM 和開源軟件催生單片機和嵌入式系統(tǒng)標準化
自 91 年第一次參加 VRTX 研討會到公司銷售和服務(wù)這個產(chǎn)品結(jié)束的整個過程大約是 10 年，這 10 年也正好是中國單片機和嵌入式系統(tǒng)大發(fā)展的時代。在 2000 年之后，市場，技術(shù)和人們的思維觀念都在發(fā)生著巨大的變化。我記得最初的由北航何立民教授召集的單片機聯(lián)誼會是在北航出版社的一個小會議室開的十幾個人的小會，大家就單片機領(lǐng)域各自了解的情況和體會溝通和交流，后來參加的人逐漸多了，何老師開始列了些題目讓大家準備發(fā)言和討論，到 2 － 3 年后因為參加人太多了，會議不多不以講座的形式召開了。單片機聯(lián)誼會的經(jīng)歷過程也是國內(nèi)單片機向嵌入式系統(tǒng)演變的過程，人們思想和觀念的變化催生了單片機向更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，也影響和帶動了更多的人參與和關(guān)心。今天的嵌入式軟件已經(jīng)是軟件行業(yè)的重要部分，今天的單片機和嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)是計算機，電子技術(shù)，通訊技術(shù)等眾多行業(yè)的集合體。
ARM 和開源嵌入式軟件的為單片機和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要作用。在它們之前，不是沒有好的單片機，不是沒有好的嵌入式軟件和操作系統(tǒng)，但是沒有一個平臺可以把單片機世界的‘八國聯(lián)軍'統(tǒng)一到一個體系結(jié)構(gòu)里面，美國 8051 和 68XX ， TI DSP ， MSP430, 歐洲的 XA,AVR ，日本瑞薩和 NEC 的體系結(jié)構(gòu)和開發(fā)工具多是各自為政，操作系統(tǒng)有 vrtx,vxwork,psos,nucleus, OSE ， cmx 少擇要幾千美元，多則數(shù)萬美元。這樣的局面直到 ARM 和開源嵌入式軟件出現(xiàn)后才有根本的改變。今天雖然上面的單片機還活躍在我們生活中，但是更多的廠家在加快推出基于 ARM 核的單片機，包括了老牌的 Ateml ,NXP( 以前的菲利普 ) ， ST, 飛思卡爾（以前的 motorola ）， TI ，三星和 Intel 的 Xscale （今天的 matvel ），還有許許多多基于 ARM 的 SoC 芯片和基于 ARM 的 FPGA ，這些 SOC 往往是一些專用的單片機。除了 Intel 外上面的廠家都保持和 ARM 緊密的合作和路線圖，即 ARM7-ARM9-Cortex-ARM11, 這樣的格局對于單片機的用戶是有益的，用戶將把他們的專注放在產(chǎn)品層面創(chuàng)新。
Linux 是芬蘭的學生 Linus Torvalds 1991 年寫的一個操作系統(tǒng)，之后全世界數(shù)以萬計的人們?yōu)橹暙I自己的才能和知識， Linux 不僅在服務(wù)器上取得了巨大的成功，在桌面系統(tǒng)逐漸成熟，更重要的是 Linux 被證明非常適合嵌入式系統(tǒng)。 Linux 是完全開放的，免費的，要求的只是使用者的貢獻（ GPL 的協(xié)議）。早期的 Linux 還主要是 X86 的移植代碼， ARM 體系越來越為開源社區(qū)更多的人士所接受， ARM 公司和其他眾多的 ARM 授權(quán)的芯片公司也積極資助開源社區(qū)和商業(yè)企業(yè)相關(guān)項目，這些使得 ARM Linux 更加成熟，有了 Linux/GNU 的支持的 ARM 平臺，一個相對完整的單片機開發(fā)環(huán)境就有了，價格是非常的低廉。這個平臺解決了傳統(tǒng)的單片機開發(fā)系統(tǒng)缺少高級語言和操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和圖形應(yīng)用開發(fā)環(huán)境的問題，把單片機的開發(fā)引向了一個高起點。包括 ARM 中國，北航出版社，電子產(chǎn)品世界，單片機和嵌入式系統(tǒng)雜志，博創(chuàng)公司，周立公公司，英培特和麥克泰 , 他們通過推廣 ARM 授權(quán)培訓，圖書，文章， ARM 教學板和入門級 ARM 開發(fā)系統(tǒng)為 ARM 單片機的普及鋪路搭橋。今天 ARM 單片機的書籍，開發(fā)板和 JTAG 仿真器可以和當年的 8051 開發(fā)系統(tǒng)相比擬和超越， ARM 和包括 Linux 在內(nèi)的開源軟件把我們帶入了 32 位的單片機和嵌入式系統(tǒng)世界。也是因為 Linux 的緣故，讓我和 Jim ready 先生以及他新創(chuàng)立的 montavista 再次攜手，把商業(yè)的嵌入式實時 Linux 帶進中國，開始了麥克泰‘嵌入式 Linux 中國上路'的新的歷程。
Linux 是開源軟件的一個杰出典范，其他的開源和半開源軟件包括 ecos,uc/os-II （針對教育和非商業(yè)應(yīng)用）， QT(GPL 和商業(yè)授權(quán) ) 和早期的 miniGUI , 他們對單片機和嵌入式系統(tǒng)的普及和推廣都也啟動了積極的作用。
展望未來
中國走過了單片機從無到有的時代，我們已經(jīng)邁進一個全新的嵌入式系統(tǒng)世界。單片機和嵌入式系統(tǒng)深深的植入了我們生活和工作當中，展望未來我們將看到的單片機是一個絢麗多姿和五彩斑斕的世界，功能強大，品種繁多，單片機將和各種電子器件，網(wǎng)絡(luò)，傳感器件結(jié)合融入到各種產(chǎn)品和裝置里面，單片機和嵌入式系統(tǒng)將更加智能，節(jié)能，經(jīng)濟，安全和可靠。嵌入式開發(fā)系統(tǒng)和軟件將更容易使用，組件和平臺化。總之一點，單片機和嵌入式系統(tǒng)將邁出神秘，專業(yè)走向普及和大眾，人們越來越喜愛它，也越來越離不開它。
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達達達達達達達達
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liangsen
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#4
我20年技術(shù)管理工作的經(jīng)歷和感悟
電子工程專輯
我是一個有10年電子產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗的工程師和10年IT知名公司研發(fā)中心管理經(jīng)驗的技術(shù)管理者。世上好的管理理念可能歸納起來就那么1~2百條，也都好理解，難的是怎么適當?shù)剡\用在特定的環(huán)境中。下面的文章共18篇，是我20年工作中的片段，也是我在研發(fā)及管理中的實際體驗和感悟。
1. 技術(shù)啟蒙
1977年的5月我進了宿遷無線電廠。今天已極少有人知道這家廠, 但當時這家廠還是有些名氣的，因為當時設(shè)計新產(chǎn)品技術(shù)隊伍中有在文革中遭解散的南京無線電工業(yè)學校的校長，教導主任，系主任，各科教師。其中有中國的第一代電化學專家葉厚禺，第一代無人駕駛康拜因(拖拉機)的無線電控制設(shè)計者趙驥，第一代雷達設(shè)計師趙柏林，第一代無線電專家洪瑞楫，第一代飛機機械師龔維蒸，還有靠"自學成才"的60年代即是華電工程師的張世昌。這些人才，多是因政治運動，先被排擠到學校再被下放到宿遷。當時工廠設(shè)計的晶體管圖示儀和集成電路測試儀以及微波測試儀器產(chǎn)品暢銷全國
龔維蒸老師原為系主任，當時已有50歲，頭發(fā)花白，是南工（現(xiàn)南京東南大學）雙專業(yè)的50年畢業(yè)的本科生，也是中國第一本《無線電設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材的編寫者。在工廠是結(jié)構(gòu)設(shè)計室的主任，當時我們有6~7個高中畢業(yè)生跟他學模具設(shè)計和儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計。每天半天學習理論和做作業(yè)，半天工作。當時的工廠主產(chǎn)品JT－1、JT－3晶體管圖示儀暢銷，每臺成本幾千塊，每臺銷售價7萬5千塊。市場競爭也不激烈。
龔維蒸老師主要給我們上4種課，《機械制圖》，《材料力學》，《冷沖模設(shè)計》《無線電設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計》。他講課深入淺出，循循善誘，結(jié)合實例，總是鼓勵人，從不批評人，也從沒看過他發(fā)過脾氣，真正的敦厚長者。當時我們基礎(chǔ)實在是太差，他講完一點，總是會問：聽懂了么？因為我的好問和勤奮，使我很快在幾個人中脫穎而出。2年多的上課使我打下了良好的無線電設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計理論基礎(chǔ)，我當時還花半個月的工資買了鐵摩辛柯的《材料力學》硬啃了很長時間,一直到讀了大學才知道，龔老師的課選的是多么準確和有效，使我們一點彎路沒走。我的一個大學老師跟我們說的是：學好《機械制圖》，《材料力學》，給你半個工程師。對一個電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師來說，真是金玉良言。
我的另一個師傅是張世昌，因為工廠要自制一套4開制版機（用來做PCB的膠片）我被抽調(diào)到這個產(chǎn)品設(shè)計小組跟他學做結(jié)構(gòu)設(shè)計，實際上主要是制圖，將他的設(shè)計思想，用圖紙表達出來。第一天他先讓我削只鉛筆，結(jié)果是他不滿意，他削了只讓我看，用中華2H鉛筆，筆芯削成20mm長的圓錐過渡，鉛芯要露出5－6mm長，再用細沙紙磨成圓錐型，筆尖直徑0.2mm。他用丁字尺劃了一條直線，一邊劃，鉛筆一邊轉(zhuǎn)，鉛筆與圖板傾斜成60度。他說，這樣筆尖不會一下被磨禿。然后，他讓我寫0~9的阿拉伯數(shù)字。我寫完后，他說，你數(shù)字寫的不錯，我推薦你去財務(wù)科，看我臉漲的通紅，他說"8"字要這樣寫，我看著他用l了4筆，每筆4個半圓寫成了標準的仿宋體"8"。就這樣我跟著他一絲不茍的開始了制圖工作。他教會我選擇三視圖的技巧，運用局部剖視圖和重復剖面圖的表達方法，特別是強調(diào)要精確，簡潔，完整的表達零件，不能少表達一個要素，也不能多劃一個視圖。"讓水平低的人也能看懂你的圖，好的工程圖紙就是一幅藝術(shù)劃"這些設(shè)計理念，深深地影響了我。他極富創(chuàng)意，教會我巧用機械原理，實現(xiàn)制版機結(jié)構(gòu)和傳動的設(shè)計。一個個想法從圖紙變?yōu)閷嶓w零件，也使我漸漸地喜歡上了這個工作。
事實上，張世昌老師還是一個多才多藝的人，他做的古箏，被淮陰地區(qū)劇團長期使用。他甚至教我們自己制做小提琴，告訴我們要用什么木料和特別的剖料方式。這個問題在我后來帶的多個研發(fā)團隊中，作為有獎問答，幾乎無人答出。他給我也是給那個小城留下最深的影響是，當時有一出大熱的話劇叫《于無聲處》各地都在排演。話劇兩個多小時，要反映的情節(jié)是24小時。張世昌老師用一座鐘改變傳動比，加上硬紙板做成大鐘面和表針，用縫紉機做車床加工精密零件。鐘做成后，掛在舞臺上，成功的反映了劇情時間的變化。
張世昌老師家居圖書館，他太太是50年代的北大圖書館系畢業(yè)生。當時是縣城圖書館館員，星期天我去借書時，?？此患叶荚趫D書館院中讀書，他看的雜志，書籍面非常廣，比如象《化石》，《樂器制作》。我從小就養(yǎng)成了閱讀的習慣，但限于文學類，進工廠后，因工作需要也常借技術(shù)書看。受他的影響，我開始讀《地理知識》《航空知識》《科學畫報》《化石》《考古》《摘譯》等五花八門的雜志。
1977－1978是我學習技術(shù)的最幸福時光。那樣的學習工作條件，可能今天的研究生和一流企業(yè)也不能具備，工廠環(huán)境在當時也稱得上是花園工廠，有良師，有一個好工作，有技術(shù)可學，衣食無憂，沒有什么競爭，還有一個自己心儀的女孩是同事，剛剛從生活的陰影中走出來的我，真的好象是來到了理想中的烏托邦。
我是1970年隨父母從南京下放到宿遷的，1974年在宿遷中學高中畢業(yè)，1977年才進工廠，歲月蹉跎。一位與我有同樣經(jīng)歷的小學同學對我說，人要有"一技之長"，才能在社會上立足。所以，從進工廠起，我就有了個理想，奮斗10年，成為工程師。
2.三年寒窗
1978年我參加了高考，可惜沒考上，主要原因是當時我的工作已不錯了，沒有全身心投入復習，現(xiàn)在看來是鼠目寸光。原本準備來年再考，可突然來了讀大學的機會，那就是中央廣播電視大學開辦并冬季招生，1979年2月開學。開始并沒打算讀，可是讀電大有一個好處是，可以帶薪上學。就這樣，通過簡單考試，我開始了讀電大。此時國家落實知識分子政策，原南無復校，老師們陸續(xù)回寧。工廠新產(chǎn)品設(shè)計需要人，所以讀電大的3年我是一邊讀書，一邊工作。
大學的三個要素：名教授，圖書館，實驗室。實際上電大僅具備了第一個。當時授課的大多是清華，北大老師。電大也成就一批名師，象教Basic語言的譚浩強，教英文的鄭培蒂被媒體評為全國最多學生的老師，他們走到哪里，都被優(yōu)先照顧，因為到處都有他們的學生。電大是全國統(tǒng)一教材，統(tǒng)一上課，通過電視同步傳到各地。由于還沒有線電視，用無線接收。電視差轉(zhuǎn)臺常出故障，刮風下雨，天線搖擺，轉(zhuǎn)播效果更差，屏幕上往往是雪花飄飄。一節(jié)課耽誤了，就無法彌補，全靠自學。電大采取的是寬進嚴出，考試是全國統(tǒng)一試卷，考試地點是相對集中。我們是在地區(qū)市的淮陰。完全沒有普通大學老師學生面對面的種種便利。
我們那個班開始有50多人，一學期下來就不見了一半，一年后還剩15人，到畢業(yè)，只有8個人。我因是一邊讀書，一邊工作，每天只睡4~5個小時，整整3年幾乎天天如此，。為什么有那么大的恒心？說起來，是因為工廠里自己心儀的女孩跟一個駐軍的團政委兒子好上了，我覺得主要是自己的經(jīng)濟條件不夠好，因此為了出人頭地，發(fā)憤讀書。實際上，現(xiàn)在想想不可思議，當時就沒有跟人家表白過，也許追一下，就是另一種結(jié)果。3年下來，人瘦成97斤，而且以后10年如此。
我的畢業(yè)設(shè)計是"RL－2微波漏能結(jié)構(gòu)設(shè)計"那也是我們工廠實際研究設(shè)計的一個新產(chǎn)品。用來探測微波設(shè)備的微波瀉漏能量。微波設(shè)備包括雷達，電視發(fā)射臺等，超過30mw/cm3的微波對人體是有害的。在畢業(yè)設(shè)計答辯上，我從探測原理講起，結(jié)合掛圖介紹了主要器件傳感器，又介紹了為將傳感器上獲得的訊號能在表頭上顯示出來，需放大電路和轉(zhuǎn)換電路，這就是電路設(shè)計工程師的工作。另一方面，為了讓電路板能放在合適的位置，也為了電路不受干擾，又為了傳感器要有合適的形狀便于手握，又因為是移動中使用的產(chǎn)品，特別要考慮防振設(shè)計，而這些就是電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計。我還重點介紹了產(chǎn)品中需要的一種材料：它即要能夠被制成異型。又要能耐高溫不變形，還要對微波無反射。為找到這種材料（氮化硼）所做的研究過程。我的報告受到了內(nèi)行和外行的好評。
我之所以要比較詳細的說這件事，是象這樣真正的原創(chuàng)性的研究和設(shè)計是非常鍛煉人的，也非常有挑戰(zhàn)性，在我后來的20年研發(fā)工作這樣的項目不多。事實上在很多IT公司的研發(fā)部門也是如此，我見到的一家國內(nèi)大公司的名校畢業(yè)生，津津有味的在做整機級測試，沒人告訴他們，這不能算是研發(fā)。我的一個感覺是這些年來國內(nèi)很多IT大公司研發(fā)做的越來越淺，遠不如80~90年代的企業(yè)。所以，整體上我們工業(yè)技術(shù)可能與發(fā)達國家比現(xiàn)在離得更遠。當然有些公司除外象華為，中興等。
3.十年磨一劍
龔維蒸老師看我想真學技術(shù)，就對我說，要想學透一行，要花十年工夫。先用3年時間，將這一行需要的基礎(chǔ)理論知識掌握；再用3年時間將這一行的書，文章全部找來讀，了解這門技術(shù)的來龍去脈和當前的發(fā)展狀況；再用3年時間選擇其中薄弱分支進行研究，這樣你就可以有所成就。
1984年我回南京進了熊貓集團東方無線電廠，工廠主要產(chǎn)品是收錄機和組合音響。我先是在工藝科結(jié)構(gòu)室，主要的工作是：在設(shè)計階段審查設(shè)計部門的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙工藝性；在生產(chǎn)階段承接設(shè)計部門的技術(shù)，寫工藝流程卡（作業(yè)指導書）和處理生產(chǎn)線的技術(shù)問題。
就現(xiàn)在看，后一個工作任務(wù)就是現(xiàn)在很多公司里工程部的職責。而前一個工作任務(wù)在大多數(shù)公司沒有部門承擔，這也是很多新產(chǎn)品樣機做的可以，當批量生產(chǎn)時，問題就百出的原因之一。一個通則是，把技術(shù)問題解決在前端，將大大降低新產(chǎn)品失敗的風險和成本，這是技術(shù)管理者要關(guān)注和研究的重要課題。
半年后發(fā)生了兩件對我有影響的事。第一件事是描圖員忙不過來，我去客串幫忙，在描一張圖時，順便改掉了一個明顯的設(shè)計表達錯誤。按理描圖員是不應(yīng)做任何改動的，所以這引起了那位設(shè)計師的不滿，好在負責結(jié)構(gòu)設(shè)計的副所長就在旁邊，拿過去一看，說改得對，就這樣了。并且問我，你怎么會知道要這樣改？我說，我是做過結(jié)構(gòu)設(shè)計的。第二件事是我審查一個新產(chǎn)品的一套結(jié)構(gòu)設(shè)計圖的工藝性，正巧就是這位副所長設(shè)計的。我找出來其中十幾個制圖和設(shè)計不當問題。我看完后，隨口跟旁邊的同事說了一下，誰知這信息迅速傳到了他耳中，而且也不知怎么傳的。據(jù)說他聽后是暴跳如雷，說我的圖紙還會問題，他一個小年青，搞得不得了。我的室主任說，這是個不能碰的人，因為又是交大畢業(yè)的，又是副所長，這個時候，我的倔強性格也出來了，說：白紙黑字在那呢，大家都可以看啊。結(jié)果卻是，下午當面溝通時，他一一修正了問題。
因為這兩件事，由設(shè)計所長提出，將我調(diào)到了設(shè)計所。我回到了結(jié)構(gòu)設(shè)計的本行，此時我實際上已有了6~7年的冷沖模和儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗。儀器主要用金屬薄板做結(jié)構(gòu)件；而音響的結(jié)構(gòu)件主要是塑料件，塑料件的設(shè)計對我來說是個新課題，除此以外，結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容是相通的。我買了能夠買到的所有塑料材料和零件設(shè)計的書。
塑料因為可以設(shè)計成復雜零件，這特別考驗一個人的三維空間想象能力。業(yè)界一直有兩類設(shè)計師，一類是先設(shè)計個大概輪廓，再做一個手板，根據(jù)手板，再完善細節(jié)設(shè)計。另一類是完全想好細節(jié)，并用圖紙完整表達，再去做手板，這種做法，改動會很小。但非?？简炘O(shè)計者的功力。我是一直堅持后者的做法。同理，做一個整機結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先要劃裝配圖，沒有精細的裝配圖就匆匆劃零件圖也注定會反復甚至翻船。
我對設(shè)計的定義就是能夠?qū)⒃O(shè)想和計算通過圖紙將其表達出來，并可以成功的做成產(chǎn)品。對設(shè)計師來說，關(guān)鍵能力是還沒有實物，但這物體已在腦中想象成形。而不是依葫蘆劃瓢。
調(diào)來設(shè)計所后，也是新手但有相當才氣的丁石藤和我分別獨立擔任電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計師，設(shè)計高性能的雙卡收錄機8400。這是個全新產(chǎn)品，全套結(jié)構(gòu)設(shè)計圖包括裝配圖，零部件圖，我一人40天完成, 開模后一次試模成功。電路也如期設(shè)計調(diào)試完成，整機試投產(chǎn)后也一次成功，沒有發(fā)現(xiàn)大問題，故試產(chǎn)后一天都沒停就又投入了6K的批量。做到這個狀況，任何一個做過設(shè)計的人都知道這是很難達到的一個技術(shù)水準，同時這里面還有很多的協(xié)調(diào)工作，當然還有運氣，比如模具廠，PCB廠沒有出問題。因為成功的設(shè)計了這個產(chǎn)品，也因為領(lǐng)導和同事的認可，我被任命為結(jié)構(gòu)設(shè)計室主任。這在那個論資排輩的年代和國企環(huán)境是很破格的事情。我所在的設(shè)計室基本上都是有十幾年工作經(jīng)驗的設(shè)計師。而我的搭檔也成了設(shè)計所長------丁石藤是我迄今為止見到的少數(shù)幾個杰出人才之一，他最歷害的就是思維清晰而簡潔，一語中的，具備超常人的智商，面對技術(shù)問題他幾乎不會出錯。而我的不出錯是靠我的勤奮和專心，我在做設(shè)計時經(jīng)常半夜驚醒，發(fā)現(xiàn)一個計算錯誤。
我這時才知道，龔，張兩位老師教我的專業(yè)知識，技術(shù)和自己三年苦讀加工作，使我已積累了相當?shù)膶I(yè)功力。連我自己也奇怪，我對塑料零件設(shè)計并不熟悉，但遇到問題我總能迅速找到解決方法，我沒有什么問題需要問我的同事，相反我倒是經(jīng)常幫他們的忙。
后來我接觸過很多的工程師，發(fā)現(xiàn)他們雖然在R&D部門工作了1~2年，但并沒有掌握他們那個專業(yè)的知識和技能，更糟糕的是他們不知道那個專業(yè)應(yīng)該學些什么。一方面我為自己感到慶幸，一方面我也得出一個結(jié)論，剛剛工作的1~2年對新大學生太重要了，沒有一個好的師傅指導，會走多少彎路，甚至于就此碌碌無為。
我在結(jié)構(gòu)設(shè)計室主任的位上一坐10年，雖然2年后我就就兼職副所長，八年后又做了所長.
8400產(chǎn)品在生產(chǎn)車間量產(chǎn)時，在一張檢驗桌旁，檢驗科長問我，產(chǎn)品成功了，拿多少獎金就滿意了，我說獎金不在乎，我希望能生產(chǎn)5萬臺，成為暢銷產(chǎn)品。那是真話，那個年代的工程師，更看重的是名聲。事實上由于是定位在高端的產(chǎn)品，銷路并不好。所以廠里在分析了市場后，決定大幅度削減附加功能，僅保留主要功能，從結(jié)構(gòu)上僅換面板，其余沿用原來的零部件。這大大快了設(shè)計進度。產(chǎn)品投產(chǎn)后命名為熊貓2200雙卡收錄機。就是這個產(chǎn)品上市后，因供不應(yīng)求，包括熊貓集團本部的工廠一共4家廠生產(chǎn)，整整暢銷3年，共產(chǎn)銷120萬臺。為工廠創(chuàng)下巨額利潤。也創(chuàng)下全國音響行業(yè)單機種銷量的奇跡。
總結(jié)起來這個產(chǎn)品市場成功要素一是價格低，二是品牌好，三是質(zhì)量穩(wěn)定；技術(shù)成功要素是通用化，標準化，操作簡單，外觀美觀。
在后面多年的產(chǎn)品設(shè)計中，幾乎工廠所有的主要暢銷產(chǎn)品都是我做的結(jié)構(gòu)設(shè)計，或者是我?guī)降茏龅?，實際上那時已有競爭，往往是幾個設(shè)計小組同時做設(shè)計，然后由銷售人員和廠長確定。產(chǎn)品的成功，也讓我的技術(shù)日趨提高，也為我瀛得了很高的廠內(nèi)外聲譽。
那時候的廠長是一個比較通達的人，一般我們完成一個產(chǎn)品設(shè)計就會讓我們休整一下。由于多發(fā)獎金還是一個困難的事，所以一般都會安排骨干到各地去做市場調(diào)研，調(diào)研也是真的包括與經(jīng)銷商溝通和自己站柜臺做一天營業(yè)員。然后會游覽一下當?shù)仫L景。除此之外我自己會利用這段時間和下班時間研究一些技術(shù)。
80年代家電產(chǎn)品大量的使用塑料零件，這就帶來了材料選擇，零件設(shè)計和零件連接的很多問題。我開始研究其中的塑料零件連接技術(shù)，國內(nèi)出版物已遠不能回答我思考的問題。從1985年開始，我開始讀《Plastic Design Forum》,《Plastic Engineer》,《Toshiba Review 》, IEEE的大分子化學卷(記得是第34卷) 等雜志 以及《Electronic Packaging Handbook》等年鑒類書。陸續(xù)跟蹤和了解這些技術(shù)6~7年時間，僅其中的小小自攻螺釘連接技術(shù)就花了2年時間。
當時自攻螺釘剛剛開始在國內(nèi)用,我們的產(chǎn)品僅在一些不重要的連接采用自攻螺釘，原因是它容易滑牙。而打開日本的產(chǎn)品已100%采用自攻螺釘。用自攻螺釘能大幅度降低裝配成本，我覺得這就有研究價值。我跑了南京圖書館，江蘇科技情報所，江蘇電子科技情報所，南大圖書館，南京化工學院圖書館，上海圖書館，上?？萍记閳笏?，北京圖書館，電子部第四研究所，沈陽790廠（電子部緊固件研究所）我收集了所有的國內(nèi)外的相關(guān)書籍，雜志，中日美英德ISO標準，約200萬字。
1885－1990年在讀這些英文資料時，我陸續(xù)將其翻譯發(fā)表在省和國家級技術(shù)刊物上計4萬字以上。這給我?guī)砹?個好處，一個是我成了中國電子學會的會員，一個是在90年我被評為工程師時免考英文。1992年，經(jīng)過多年的翻譯，研究和實際設(shè)計經(jīng)驗積累，我發(fā)表了自己10萬字的論文集《塑料零件連接技術(shù)》（中國音響工業(yè)協(xié)會出版），這時我在金屬零件，塑料零件的設(shè)計，連接技術(shù)，包括對這些材料的知識，以及冷沖壓工藝，注塑工藝有了很多獨到的經(jīng)驗，那時候我在工廠對技術(shù)問題已不敢隨便說話，因為你一說，別人就會認為是對的，就會照著做。在行業(yè)已小有名氣。
寫技術(shù)論文不僅使自己進一步理清思路，也深化對問題的理解，因為你寫得時候才會發(fā)現(xiàn)，有些問題原來自己并不很清楚，給別人講課也是如此。寫和講都是與己與人有益的事。我后來對工程師的要求都是要會做，會寫和會講。
電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一個比較容易上手的工作，有1~2年工作經(jīng)驗的大學生就能出圖，但在選材，工藝性，易裝拆性，可靠性，電磁兼容性方面的技術(shù)和經(jīng)驗真的需要多年積累。
我后來Interview新員工時經(jīng)常問什么是電子產(chǎn)品的設(shè)計？什么是結(jié)構(gòu)？什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計？但得到的多是大學教材里的隔靴搔癢答案。我的體會是："結(jié)構(gòu)"對零件而言，就是形狀和材料；更多的情況"結(jié)構(gòu)"是對2個或以上有裝配關(guān)系的零件而言，就是2個或以上的零件它們的結(jié)合處的配合形狀；對整機"結(jié)構(gòu)攡而言就是指零部件的布局。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計就是用最簡的形狀，合適的材料，精巧的連接，合理的布局實現(xiàn)功和性能的要求。
10年努力，我實現(xiàn)了做工程師的理想，1990年我拿到了省里發(fā)的工程師證書。在國企的日子，受到的教育使自己一直感到自己是工廠的主人，是為自己在奮斗。雖然那只是一個空頭支票。 | |
