爱华网自从那部台湾电影上映以来，“那些年”多了起来。连堂堂的EETIME也开始“那些年”如何如何了。不知是怀旧的人多了，还是时尚的人多了。我本是个平庸的人，自然也不能免俗，就也跟着凑个热闹吧。
－ “睏”则思变
七十年代中期，我在北方一家部属国营大厂工作。上大学还是若干年后的事。那一年，我只是个二级工，每月的工资是四十一块七毛一。
我所在的单位负责全厂的仪器仪表检测。新进厂的仪器仪表要按说明书上的技术指标逐一检测，合格后方可接受入库，下发车间科室使用。原有的仪表也要定期检测，超标就要修理，以保证其精度。
所有的检测项目中，有一项“频率稳定度”的测试最为麻烦。当时的仪器指标，多数以“日稳定度”定义，例如：”频率波动每２４小时小于１X１０－６”， 或者”２X１０－７”，等等。按照定义测试，那就应该连续２４小时对被测的频率源的输出频率进行监测，定时记录下每个时段的频率值。最后比较全部２４小时内的记录，找出最大的频率波动值。如果波动值小于说明书上的指标，就是合格了。
这事儿说着简单。搁现在找个频率计接到个PC上，一个简单的script就办了。可那是七十年代，别说PC，开始时连个像样的频率计都没有。按照测量理论，作为测量基准的仪表精度，应该比被测仪表的精度至少高三倍以上，其结果才有意义。要测１X１０－7量级的频率稳定度，测量基准就至少得有１０－8以上的稳定度才行。这么高稳定度的频率计，当时别说买，就是偷都没地儿偷去。
可是活儿还得干。于是，一些因陋就简的办法就用上了。
当时虽然找高稳定度的频率测量仪有困难，但找一个单一频率输出的高稳定度的频率源还是办得到。厂里生产通信机，里面一般都带一个晶体振荡器。当时的晶振为了保证精度要恒温，把电路都放到一个像保温杯式的恒温瓶里，外面缠上电炉丝，通电加温。通过加温控制使振荡器始终处于一个稳定的温度范围内，以此保证输出频率的精度和稳定度。整个的晶振看上去像个茶叶桶。拿这样一个频率源的输出信号，作为示波器的水平同步基准。再将被测的信号接到Y轴上。如果X和Y轴上的信号频率不相等，或是不成整倍数，那么示波器上显示的波形就会移动。移动一个完整的波形所用时间的倒数，就是X轴与Y轴上的两个信号的频率差了。
用这种方法，把测频率转换成了测时间。用什么办法测时间？用秒表。对，就是运动会上裁判在终点计时用的秒表（现在的运动会也都没人用这个了）。测量时，眼睛盯住示波器上的移动的波形，在一个波峰（或波谷）到达中心点时，按下秒表开始计时。等到下一个波峰（波谷）到达同一位置时停表。把记下的时间取倒数，就是频率差了。
在旁人眼里看来，干这个活儿好像挺潇洒：一手举着个秒表像个裁判，另一只手攥着个计算尺像是个挺有学问的样儿（对，是“尺”，因为那时还没有计算器）。可只有干的人才知道有多乏味。用这种办法依据的是：X和Y轴上的信号有频率差，这样波形在示波器上才会移动，才能测出移动的时间。要是赶上个很小的频率差，波形移动很慢，那就惨了。要等好久才能完成一次测试，那就只能在那傻盯着。有时碰上频差在正负之间很小的范围内漂移，看着那波形往左挪挪，往右移移，那边也不够一个完整的周期，等起来没完没了，气得都想扇那示波器一巴掌。有时一赌气干脆在记录上写上“频差太小，测不出来！”
也有相反的情况：信号的频差太大，波形在示波器上跑得飞快，按一下表的功夫就好几个波峰过去了。这时就得记下多个波形的时间，算频差时再平均回来。这样一来就又多了个数波形个数的任务，眼睛一直瞪着不敢眨眼，一直等到数够了数才算完。要是一愣神的功夫数错了，就还得重来。
进行这种测试时往往不是只有一个被测信号。赶上新来一批仪器都要检验，就得放到一起测。要是有个十台八台的，再加上前面说的那种频差很小的情况，一圈下来就大半个小时没了。歇不了几分钟，就得下一轮了。
这事儿看着不像个体力活儿，其实很幸苦。要眼疾手快，时间长了真是不轻省。不过，拉计算尺的功夫也因此练出来了。几年后上大学时，这一手功夫让一干同窗人等惊羡不已。用现在的话说，叫“羡慕嫉妒恨”。
如果仅仅如此也就罢了。别忘了前面说的是要测“日稳定度”。也就是说，这种测试要每小时一次，连续不断地进行对头的２４小时。所以一到这时，组里的人就要分成三班，昼夜进行。当时组里数我最年轻，所以没别的话可说，夜班就是我的了。从晚上１０点到第二天早上６点。
开始时还有些新鲜，晚上没人了，想干啥也没人管。当时大部分家庭都还没电视机。单位里到有一台。干活的间隙中可以看看电视，也没人跟着抢。可是凡事儿架不住时间长。次数多时间久了，就开始烦了。电视晚上１１点以后就没了。到了后半夜，困劲儿上来，还要强打精神干活儿。有时举着秒表眼睛就和上了，前面数的也就白瞎了。好容易测完了，可以趴那儿休息一会儿，还不敢睡。真要是睡着了就不知什么时候醒了。错过了时间，漏了数据，一晚上就白干了。
当过兵站过岗的人都知道，站后半夜三四点钟那班岗是最难受的事：睡得正香的时候，有人过来扒拉你的脑袋，对着耳朵喊一嗓子“换岗了”！当时跳起来扇那人一个嘴巴的心都会有。（当然也跳不起来，有那功夫还多迷瞪会儿呢。）这还是有人叫，要是没人叫岗，自己生生的到点就得醒，你想那得是什么滋味。
后来情况好了一些。单位里买了一台国外产的数字式频率计，稳定度达到了－９的量级。这样一来，就不用再掐秒表算时间，可以直接读数了。但是还是要手工操作。碰上多台设备一起测试，一大堆电缆挤在一块儿，插上一个，测完了拔下来再换另一个。那架势有点儿像交换台的话务员。
可是上夜班的事儿还是免不了。
当时有句话，叫“穷则思变”。到我这儿，得换一个字，叫“睏则思变”。
睏的太难受了，得想想办法了！
那些年，我第一次做设计 - ２
－ 由“拆”开始
当时也有国内的厂家生产数字式频率计。南京有个“电讯仪器厂”（不知这家厂现在还有没有）生产了一种频率计，精度和稳定度都达到了－7的量级, 厂里买了不少使用。不过拿它当基准还是不行。后来那个厂又出了一种和这种频率计配套使用的打印机，厂里也买了一台。买的人是把它当配套设备买回来的，东西来了才发现，这个“配套”太简单了，除了带了根电源线，其他什么都没有，连和频率计连接用的数据电缆都要自己做。组里试了两次觉得意思不大，就放那没人理了。
不过这个东西引起了我的很大兴趣。当时经常会有些反映国外科技状况的内部纪录片放。看到电影里面国外的实验室和机房里那些打印机，飞快地吐出长长的印有数据的打印纸，工程师们悠闲地看着结果，着实地让人眼馋。手边这个新来的打印机，是那种电驱动机械击锤式的，名副其实的“打”印，动起来叮当作响，像是有人往桌子面上砸钉子。虽然看上去土里土气的，没有电影里的那么时髦，可它毕竟号称可以自动“打印”啊。如果能让它动起来，好赖也要比我们手抄数据强嘛。
那个年月，我们是挂着“初中毕业”的牌子进厂的。但谁都知道，我们只是进了“初中”，根本谈不上“毕业”。在学校的几年里，我们下地送过粪，上街游过行，操场上踢过正步，地底下挖过防空洞，就是没正儿八经地学过几天数理化。进厂后经过了一段短期培训，欧姆定律是知道了，可也就是仅此而已。
当时的仪表设备出厂时，都带有非常完整的技术说明书和详细的电路图。可能是为了方便用户的维修吧。因为所有新进厂的仪表设备都要先经过我们组的检验，所以拿到这些说明书和电路图就是近水楼台的事了。于是，这些东西就成了我学习电子线路的初始教材。
那几年，上海以“上海工人业余大学”的名义出了四本书：半导体器件，晶体管线路，晶体管收音机，和晶体管数字电路。在当时国内的设备还在广泛使用真空管的时候，这几本介绍半导体技术的书显得很前卫。虽然里面还有“最高指示”之类今天看来很荒诞，不搭界的内容，但它毕竟系统地介绍了这方面的基础知识。不但初学者读，许多工作多年的工程师也在看。几乎成了干这一行的人们手里的“圣经”。像现在玩游戏“打怪升级”一样，不少人那时以“看到第几本了”来炫耀。谁要是把“数字电路”都看完了，那可就“牛”大了！
对我说来，这四本书，加上那些仪器的技术说明书和电路图，就是我的教科书了。我还有个便利条件，科里有个组专门负责仪器维修。各种待修理的仪器仪表都送到那儿，大卸八块地摆在那等着。这就给了我一个近距离接触这些东西的绝好机会。各种不同的机箱内部结构，电路板的构成，元器件的安装方式，对各个部分的检查顺序和方法，判断故障位置的分析过程。。。这些都是对由书上看来的东西最好的补充。
看的东西多了，好奇心反而越来越重。凡是新来一台没见过的仪器，就总惦着拆开看看里面什么样。为了这个没少挨训：新来的东西不准动！搞坏了算谁的？为此还真闯过祸。后来聊天时说起这些，有人说你的胆子也太大了，怎么什么都敢拆呀！不过通过这个过程，真是学了不少知识。
几年的时间，通过这些东西，我已经对“电子线路”建立起了基本概念。尤其是对数字式电路产生了极大的兴趣。那个南京厂的频率计的电路图几乎都让我翻烂了。对其工作原理，不敢说是“精通”，但也可以说出个一二三四了。就这样，我打下了最初的基础，觉得翅膀有点儿硬了，跃跃欲试地想做点儿什么。这台新来的打印机触发了我的灵感，长时间以来上夜班的痛苦成了我的动力。我打算在这上面下手了。
我的想法是：把这台打印机和频率计接起来，再做个设备，控制他们自动对输入信号的频率进行测试。南京出的频率计虽然精度不够，但它支持使用外部基准频率源。把前面说过的单一频率的高稳定晶振的输出拿来做外部基准，频率计的稳定度就上去了，可以当作基准设备使用。我又把那台打印机的连接电缆上的信号琢磨了一通，发现有一个信号是用来控制打印的。如果我做一个东西，能定时把这个信号接通，打印机就能定时开始打印。要是再加个开关，从多个输入信号中选择其一，就能实现定时对多个信号进行轮流测量，然后将结果打出来。
测试自动化！我也就不用上夜班了！
当时的工厂里都提倡“技术革新，技术革命”，鼓励小改小革以提高工作效率。我把这个想法跟头儿说了。不过没敢说的太复杂，怕闹的动静儿太大把头儿给吓住。只是说想搞个简单的控制器，把那台闲置的打印机用起来。
“年轻人，敢想敢干！很好嘛！行！”
这就算答应了。可能他也没觉得能有个多大的事儿。但有几个条件，一是不能耽误本职工作，只能在空闲和业余时间搞。再一个是“没钱”，别惦记着花钱买什么东西，只能用手边现有的材料或是废旧的下脚料。我都答应了。我要的只是这件事的合法化地位，其他的都有办法。
我开始着手实施这个计划了。
那些年，我第一次做设计 - ３
－ 野心勃勃的计划
现在人们说起“控制”，马上想到的就是MCU。一个小小的芯片加上一些外围电路，几乎是无所不能。至于“定时”则更是不在话下：随处可见的PC和手机，随便哪个不能给出时间信号？但是，当我野心勃勃地开始我的计划时，不要说用，就是听，“MCU”这个词儿我也都没听说过。
那个时候，国产的主流电子设备还是以真空管为主的仿苏式设计，“傻大黑粗”是最明显的特点。同时也开始有了一些以晶体管为基础的东西，这就已经是很“新潮”的了。至于集成电路，就像是“皇上家的闺女”一样，只是听说，至于用，那就想都不用想了。当时国产少的可怜的一点儿芯片，不但其贵无比，而且也娇贵无比，一不留神就坏。我们单位里有个试制组在一个设备试制中用到了一个什么芯片，经常可以从他们实验室的工作台上看到一堆一堆拆下来报废的片子。那玩意儿，别说我还不懂，就是懂，我也用不起。因为我的头儿早就告诉我了：没钱！
对我来说，唯一可行的是用晶体管。在技术上这是我最熟悉的东西。在如何实现方面也是相对最容易的。因为我们单位承担了全厂的仪器仪表的维修任务，所以常规的元器件来源很方便，只要以“仪器修理”的名义到仓库领就是了。
要解决的关键问题是定时信号的产生，和对打印机的控制。所谓“定时”无非就是要有时钟信号，这个今天看来不是个事儿的问题，在当时可着实是个“问题”。我希望这个控制器能以半个小时，或一个小时的间隔控制打印机。如何产生这么长的时间间隔成了个棘手的事。用LC振荡器，一是时间精度很难保证，再则这么低的频率，所需的电感和电容肯定奇大无比。用晶体振荡器也不可行，不但体积巨大（前面说过像个保温瓶），而且由几兆周的频率分频到我所需要的间隔，光分频器就得做一个大箱子，那非得把人吓着不可。
最后，我从那几本“圣经”里找到了办法：可以用一个长延时的“单稳态触发器”再加上几级分频器实现。于是，如何构成一个单稳态触发器就成了我开始设计的第一步。从那儿开始，我了解了电阻电容的大小和其对应的RC时间常数之间的关系，学会了如何根据要求用公式计算电阻和电容的数值。而后面的实验又帮我懂得了那个理论上的公式与实际的结果因为各种因素影响会有多大的差距。
为了避免普通双极晶体管的低内阻对长延时的影响，我用上了当时还挺新鲜的场效应管。可是，当时这种管子的保护很差，很容易坏。我只好一次又一次去领新管子。我们科里有个小材料库，管库房的是个胖大姐，平时好打个哈哈，开个玩笑。我总去领材料，她也知道我干什么了。去的次数多了，再进门，没等我说话，她那儿就张嘴了：“又烧管子了?” 然后顺手把领料单往我这儿一扔：“填单子！”
因为我只能是在干完了手边的活儿之后才能干这个，时间就显得不够用。于是下班后的时间也用上了。那时单身一人，无牵无挂。有点儿空就一脑袋扎在了这里。现在想起来，当时这么大的劲头，除了对这门东西的巨大兴趣之外，恐怕没有其他解释了。
我用几块接线板，把所有的电路一块一块地搭了起来，按照设想的逻辑关系检查验证。最后证实这个方法是可行的。这个检验过程也使我对书上说的那些逻辑关系和条件有了最直观的了解。这几乎就是一大堂实验课。
实验的过程结束后，就要做设备了。这个东西完成后应该是个什么样，我已经想好了。我早就瞄上了那台进口的频率计。与我们已经常见的苏式设计不同，那台频率计外形精巧，线条流畅，墨绿色覆塑钢板机箱，浅黄色面板，让人一看就觉得“高级”，有“档次”。我的这个东西虽然是个“业余”作品，可也不能让人小瞧了，也得冲着这个“范儿”去才行。
我按照那台洋货的机箱外形尺寸，按比例缩小，再根据我要放的东西确定了机箱结构和尺寸。又根据全部电路的功能，划分成了几块，以此决定了各个电路板的功能分配和连接方式。整个系统的设计，被细化到了对下面每块板子的具体要求，，，许多年以后，在我听了许多课，读了不少书以后，回过头来再看，才意识到，我那是完成了一个“自顶向下”的设计过程。
因为这是个“业余”项目，所以也就谈不上“团队”合作。所有的事，都要我自己完成。设计电路，画印制板，设计机箱，甚至干钳工，加工小的机箱零件，一律自己动手。刚开始干这些当然不会，好在是当时的单位里搞试制和修理工作的人不少，很容易找到老师。那时当师傅的看到年轻人来求教高兴的很，手把手教会了，临了还得夸一句：“年轻人，爱学习，好！” 我的机械制图就是那时学会的，甚至包括如何削铅笔。几年后上了大学，再上制图课时交作业就跟玩儿似的了，弄的制图老师看着直发愣：“你在哪儿学的？”
做那个设备的印制板完全是一个DIY的过程。材料是从印制板车间的废料堆捡来的下脚料。印制板的布线则是名副其实的“画”。当时没有计算机辅助设计，所有印制板都要手工绘制。而我的这个东西又是“计划”外的，只做一件，所以不可能照相制版，只能是用漆把连线直接描到敷铜板上。后来又从别的师傅那学来一招：用一种固定宽度的塑料条往板子上贴。这本来是用来贴到图纸上后制版用的。把它贴到敷铜板上后直接拿去腐蚀制版时，电解液会由塑料条的边缘渗透进去，弄得完成后的板子上的走线看上去像是狗啃过的。不过这好赖要比手画的强多了。前些年在北美公司里，和一个俄罗斯籍的工程师聊天，听说他当年也干过这一手儿。真是殊途同归呀。
最后给机箱喷漆时我犯了难。当时厂里的喷漆车间只有灰色和草绿色两种漆，不可能为我这么个东西专门配别的颜色。而我又实在不甘心把我费尽心血设计出来的东西喷成个报话机的样子。我硬着头皮找到了科长，请求他批准我拿到厂外加工喷漆。大概他看我这几个月的折腾有了点模样儿，马上就能见着东西了，于是就同意了。我找到了一家喷漆社，按照我的意愿，给面板刻字，并喷成了和那台外国货一样的米黄色。我没有覆塑钢板可用，就把用普通钢板做的上下盖板喷成了一样的墨绿色。你别说，这个花“巨资”喷漆完成的机箱，和那台洋玩意儿放在一起，远远看去也能唬一气了。
我记得给那个机箱喷漆，一共花了四十八块钱。“巨额”投资，物有所值啊！
整机最后完成，完全达到了我的预期目标。它可以一次完成对四个频率源的测试。测试时，只要将那四个频率源的输出信号接到这个控制器的后面板上，将控制器的输出与基准频率计连接。启动后，这个系统就能每隔半小时或一小时对那四个频率源循环测试一遍。那台打印机，只能打出一条很窄的纸带，和今天超市里的收银机打出的结果差不多。因为是机械打印，打出的数据经常是七扭八歪。可是它毕竟脱离了手工控制，既不用再手掐秒表算频差，也不用手忙脚乱地换电缆抄数据了。根据需要还能对每个信号重复测量多次以避免随机的测量错误。理论上说，一旦启动，是测２４小时还是４８小时，甚至更长的时间就都随你的便了。
我很得意地把这个结果演示给我们组的头儿看，并迫不及待地希望马上有一次正式测量，好好“显摆显摆”。头儿看了后当然挺高兴，说明当初他的认可没有错。他表示，这台设备可以投入“现役”使用了。但同时又给我泼了盆冷水：尽管是自动化了，可夜班还得上！
白忙活了！
那些年，我第一次做设计 - ４
－ 那些年。。。
听了头儿的解释，我才明白，从一开始我就把这事儿想的太简单了。
那时单位里还没有什么计算机，服务器之类的东西。所有的设备都是即开即用，用完就关机。除了为了省电，更重要是为了安全。那些真空管的设备，发热很厉害，每个开了机后都像个小烤箱。每天下班后，各单位的头儿临走前说的一句话几乎都一样：别忘拉闸！不论谁最后离开，出门前的最后一件事必定是拉断室内的总电源（不知现在是不是还这样）。因为当时的确有因为没断电而造成失火的事故。在那个什么都可能与政治扯到一块的年代，人们已经被吓得草木皆兵了。宁可小心点儿，无论如何不能出事。
所以，“设备一旦加电就必须有人值守”成了一条不可逾越的红线。
这样看来，我原来设想的把设备接好，启动自动测试后就不管了的情况是不可能了。无奈之下，我只能接受这个现实：我还得上夜班。
不过，沮丧之余发现，情况到底还是有了改变。因为是自动测试，我就不必死盯在工作台前不动了。在值班的时候，我可以悠闲地去看看电视，而不必担心误了测试时间。我可以在随便翻着报纸的同时，听着那台打印机在那儿叮叮当当地砸桌子。厂里的食堂会给上夜班的人准备夜宵，我可以潇洒地溜达到食堂，买上一饭盒热汤面端回来。在寒冷的冬夜里，一边享受着热气腾腾的面条，一边看着那台控制器面板上代表工作状态而闪烁不断的红绿指示灯，那台频率计显示器上跳动的数字，还有打印机源源不断吐出的那条印有测试结果的长纸带。那一刻，颇有点儿乡下的土财主坐在地头儿，叼着旱烟袋，看着手下的长工忙着耪地，送粪，收麦子的幸福感觉。到了后半夜，我甚至可以找个窗帘之类的东西铺在几张拼起来的椅子上，躺下睡一觉。那台每隔一个小时就响一次的打印机给寂静的夜晚带来了一缕喧闹，提醒我到了什么时间，伴随着我迎来又一个早晨。
这个“业余”项目的成功，成了单位里一个不大不小的新闻。
说不大，是因为许多人早就知道我在那儿折腾什么，听说弄成了也没觉得是个什么了不得的事。单位的头儿也没给什么奖励，只是在开大会时，把那个完成了的控制器举到众人面前展示了一下，迎来了一阵掌声后，就算完了。
说不小，是因为不知通过什么途径，这个结果被报到了部里，成为了“青年工人搞发明创造”的典型之一。一大帮人陪着一个部里来的摄影师，来到我们单位，要拍照片用来办展览。我也就当了一次模特，让那帮人像木偶一样地摆弄了半天。组里的人都被“清场”赶到了门外，诺大的办公室成了我一个人的地方。被赶出去的人挤在门口嘻嘻哈哈地看笑话。我看着那个摄影师手里的相机镜头，听着他没完没了地要我“这样”，“那样”的要求，那感觉估计和今天那些女明星们拍“脱”戏时差不多。
几年以后我上了大学，离开了那个单位。在奖励制度又开始实施后，我听说上面有意思要发笔奖金以奖励我在那个项目上所做过的工作，让我很是高兴了几天。不过最终还是没了下文。
若干年后，当我又回原单位串门聊天时，听说单位里又组成了一个项目组，要把我原来做的那个东西改进提高，搞成个新项目。听了之后，惊讶之余，又不禁有些悲哀。时间已经过去了这些年，这个行业里的技术突飞猛进，已经是日新月异了。当年我用的技术和设计概念早已经过了时。不去追赶新的潮流，还是在这么老的东西上修修补补，能有多大的意义呢？不过，我到底也没再说什么。我已经不是这儿的人，没有资格说三道四了。
我的工程师之路是从这个设计开始的。时至今日，每当我想起那段经历，还是对许多人心存感激：那些年轻或年长的师傅，那个材料库的胖大姐，当然，还有我们组的那个头儿。如果不是他爽快地答应了我的要求，对我这个二级工近乎虚无缥缈的想法给予了充分的信任，我也就不会有这个设计。如果不是他把许多本来要分给我做的事默默地揽了过去，我也不会有那么多的空余时间来完成这件事。
那些年，许多人都做过我的老师。有在文**革*期间毕业，和我们有相似命运的大学生，也有在一个不起眼的岗位上默默无闻地干了大半辈子的老工人。从一个计算公式中每个变量的含义，到如何用烙铁焊出一个饱满的焊点；从教我怎么才能把图纸画的干净漂亮，到怎么用锉刀，使锯子。
作为一个工程师，我在这一行里走到今天，靠得是我对这个职业近乎疯狂的热爱，但是更少不了那么多前辈的提携。我是踏着他们的肩膀走上这条路的。
人的一生中有无数个第一次。尽管事后看来，当中的许多是那样的简单或幼稚，但它们毕竟是一段经历的开始。再高的楼，也是从其角落里的那块砖开始盖起来的。那块基石虽然不起眼，可离了它，剩下的就成了空中楼阁，难堪大用了。
参观一座建筑，人们总是想看看它的奠基石，因为它是个标志。回忆过去的经历，也总会让人想起那些第一次，因为里面包含了太多的酸甜苦辣，让人一言难尽。
也许，这就是今天“那些年”越来越多的的原因吧。
－ 完 －
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