原创 捉鬼后记

这次抓鬼的过程应该说是成功的。说起来，有几条经验可以总结：

1. 要注意保存好原始资料

现在的设计复杂程度越来越高，周期也拉的较长。短的几个月，长的可能就得以年记。这么长的时间，中间还要穿插许多不同的内容，任谁都很难保证记住设计过程中的每个细节。这样一来，随时注意留下记录，保存好所用技术文件及关键的数据就显得极为重要。你的工作笔记本的作用不是教科书，不一定非要清清爽爽，横平竖直。它应更像一块黑板，不但记下你的计算过程和结果，还可以包括你的问题，困惑和疑问。文字，数字，图形，甚至情绪化的标记都可以是内容。这样作的目的只有一个：帮你记住尽可能多的信息。你在设计过程中随手写下的几个字，文件中标注的几个数据，日后都有可能对你有所帮助，帮你回忆起当时的设计依据和条件.

以这次的事情为例，如果我没有保留Ｋ公司原来的技术文件，就很难在事发后的分析中发现新老文件的差异，以判断出可能的故障原因。即使后来排除了故障，也很难让人相信，这是器件厂商的原因，而不是我设计的问题。麦克很可能会问：为什么在开始设计时没有注意这个问题, 而导致现在造成这么大的恐慌？那就真是有嘴说不清了。

2. 你不止是个硬件设计工程师

你的头衔是个“硬件工程师”, 但你不止是一个“硬件”工程师。现在电子工程设计的集成度越来越高，硬件与软件的界限也越来越模糊。现在一个硬件工程师所从事的工作，几乎等同于若干年前一个系统设计师。我总喜欢将现在硬件工程师的工作比喻成“搭台”的，软件工程师的工作是“唱戏”的。观众看到的是演员在台上五花八门的演出，可没了舞台，灯光和布景，那就啥也不是。

系统的功能要靠软件实现，但它必须要在硬件环境的支持下。在现在的产品开发过程中，多数情况下硬件设计要先于软件开始，软件的工作要在硬件已经形成的环境里进行（我这里指的是那些直接与硬件打交道的底层驱动程序和管理程序，而不是指上层的应用程序和操作系统）。这就决定了硬件设计在整个流程中起着一定的引领作用。从某种程度上说硬件设计者是整个设计阶段的带路人并不为过。因此你不能把自己仅仅局限在硬件的领域内. 　在设计过程中必须要考虑：这样作，对软件会有什么要求？有没有实现的可能？如何能使相应软件设计工作变得简单？ 你可能不需要去写程序，但你必须要了解与你的硬件相关的软件部分如何工作。

还以上面的事为例：当我认为可以通过软件修改来解决这个问题时，不搞清具体的相关寄存器的功能和操作方式，而只是简单地推给软件组让他们去修改，以应对存储器的初始化的问题，那结果很可能就是被置之不理，因为他们很可能不理解存储器的上电过程与他们有什么关系。至于存储器的错误那更是与他们无关：你们搞硬件的难道不应该先把硬件故障排除后再找我们吗？

3. 给你的设计多留些余地

这里说的余地，并不单指在选择器件时，其参数相对于应用环境要留有一定的余量。更指 的是，应该充分利用你的设计中的可用资源，为其功能或工作特征的改变或拓展留下空间。

比如说：按照现在的硬件结构，有没有可能应对不同的使用环境？这个产品将来有没有升级的要求？ 如果要升级硬件要做哪些变动？能否让你的设计用很少的修改，甚至不修改，只通过改动软件来实现？你选用的器件将来会有变动吗？如果有，你能做到不修改电路板就实现吗？

举个例子：一个器件管脚的设置会导致不同的功能状态，那么有可能的话，在电路中就不妨将上拉和下拉电阻都放上，在装配时根据需要只安装其中之一即可。再比如，如果你的设计中有FPGA，那么通常情况下它的管脚和内部逻辑单元的使用量最好控制在８０％以下。一方面这样FPGA的编译／合成速度会很快，内部的定时关系也容易保证，同时剩余的管脚和逻辑单元也可能成为你的备用资源。分析一下你的设计，把那些将来有可能用来改变电路功能或特征的的某些信号（主要是控制类信号），接到FPGA上，而不是简单地固定在一个逻辑电平上。这样一旦有需要，只要修改你的FPGA设计即可。这都远比你将来再修改电路板要容易的多。

只所以这样做，是因为就现在硬件的复杂程度而言，翻新一版硬件所需时间和费用远非软件的修改所能比。单说修改过程，一旦方案确定，软件的修改只是敲敲键盘以及系统编译的时间，几乎没有其他成本。而硬件的改动，即便你只是要增加一个电阻，电路图－布线－元器件表－制板－装配－调试这一系列过程少那个也不成。这种耗费往往是惊人的。更不要说碰到前面提到的紧急情况。如果我在前面提到的设计中，不是简单的将QDR存储器上的DOFF控制线固定死，而是连到FPGA上，那么我就有可能在FPGA中加一个简单的控制即可达到目的，而无需兴师动众去麻烦千里之外的软件组的人，所需的时间还要少得多。在板子上增加几个电阻，多布几条线，不是很困难的事，但可能带来的收益却是不可低估的。　

当然，所有这些都要在不影响主体设计性能的前提下，不能喧宾夺主。说句玩笑的话，这多少有点儿像谍战剧中那些深藏不露的间谍卧底，武侠小说中密不示人的行侠剑客。这些人从受领任务的那一天起，就大隐于世，从不张扬。只是冷眼旁观他们的同伴建功立业，争奇斗艳。他们也许永远不会被启用，只能默默一生，直到终老。而如果有一天他们被召唤，那多半是形势已经到了关键时刻，生死关头. 他们的出手一击，有可能成为扭转乾坤的胜负手，一决生死的杀手锏。到了那时，你可能会由衷地感叹，自己当初是多么“英明”。

如果这样的比喻可以接受，就这样来概括吧：

各位将军，当驱动你的大军攻城略地之时，别忘了埋下一支伏兵，留下几个卧底。他们可能使你在关键时刻反败为胜。

列位庄主， 在差遣你的镖局出发上路之前，要记得派出几个潜行的剑客，布放几个隐身的保镖。他们也许会让你在生死关头转危为安。

捉鬼系列文章：

捉鬼记-1/2

捉鬼记-3

捉鬼记-４

捉鬼记-尾声

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