2013年3月17日 星期日

改變一生

總之,隨著兩學期的高等電子學上完,我順利通過考試,也改變了我未來一生所會做的研究的軌跡。對我來說,往硬體方向研究的可能性不再被排除了。上過了這些老師的課後,我終於體會到其實真正的道理只要努力去鑽研,最後總是可以用簡單的方式來呈現,作為一個從事工程科學研究的人來說,可以做的研究多到數不清,只怕沒時間而已,當然,貪多嚼不爛也會是後遺症,這算是後話。

不過因為要盡快取得獎學金的關係,我並未在後來的求學生涯專攻電路設計,但是因為我的指導教授也做VLSI設計,所以我也就兼著做一點跟Video訊號有關的電路設計,只不過是數位的就是。在史丹福的CCRMA工作的時間裡,除了寫聲音處理的程式之外,也會幫忙弄弄錄音室與教室裡的音響,以及幫一些老師做些類比方面的電路來使用。

回國後,電路設計就一直都是我的工作重心的一部分。我的團隊幫過當時的合泰電子設計過處理器,後來也clone了一顆2191與設計Video處理電路給業界使用,2000年之後幫人設計音訊壓縮電路,之後更與我的同學Dr. Jason Chou(他也是帶我進入真空管與號角世界的人)合作做出台灣第一顆自己開發量產的全數位音頻放大器,當年Dr. Chou甚至協助世界先進將CMOS製程推高到接近15伏特,讓比較便宜的CMOS可以用在需要功率的應用上。後來我們還做了許多硬體方面的工具,例如將FPGA拿來當數位電路的模擬器(Simulator,而非仿真器(Emulator)),整合異質多核心(內含FPGA與各式CPUs)驗證環境,並且提供多核心程式模型與中介軟體,開發電子系統層(ESL)整合環境…等,不久我們的團隊還要推出OpenCL的軟硬體共同開發環境並且開放原始碼。明年開始,我必須重新在大學部開類比電路設計,因為系上有老師從事需要各式各樣的電路,也要有人來訓練學生。

自畢業以來,我無時無刻不感念Strauss老師的教導,讓我回到電路這一個領域,讓我有能力打開許多原本自認不可能打開的門。對於George Bachman,Max Mathew,Julius Smith等老師打開我的視界,我一樣終生難忘與感激。

該死的磁碟機

那個年代的大學生沒被磁碟機整過的大概不多,而我說的磁碟機是專指軟碟機,那時,硬碟貴到沒辦法摸。

二年級開始因為我們用的是Apple II,除了必要的課,就比較少用PDP-11當終端機來跑程式。Apple II旁邊配備了一台便當盒大小的軟碟機。偌大的磁碟片是我們的作業的家。本來他應該是我們寫程式的幫手,可是實際上這卻是我們的夢饜。那時的磁碟機很不穩,讀寫時都會發出一點噪音,可是要是你聽到ㄍㄧㄍ一ㄎㄚㄎㄚ聲大響時,那麼恭喜你,你的磁碟機有一部分資料被毀損了。假如是代表這張磁片的啟動資料被毀,那麼連讀都沒辦法,否則毀掉的該也是你所存在裡面的重要資料。所以我們都會謹慎備多一兩份,不過遇到你打了一半的程式要存檔時發生,那真是很慘。

後來,我們有了救星,號稱機器人的強者我同學,硬是從最底層是驅動磁碟機,然後在可能的情況下,直接改Binary(6502的二進位機器碼)把磁片救回來,這個動作是要熟悉所有底層硬體動作以及把6502的指令的機器碼背下來,才可以猜出被毀掉的程式碼是什麼。這套方法機器人應該有傳授給其他同學,雖然我沒學到,但是我對機器人實在是佩服到五體投地。

大三開始的專題,我跟國良一組,做的是用Apple II來驅動一組裡的數顆馬達,兩顆控制X與Y座標,一顆控制前進與後退,並用之來控制一個類似樂高做的倉庫。那時,我們必須自己做馬達驅動器,並且做成一片卡插在Apple II的擴充槽。我負責做馬達驅動卡與架起那堆積木,國良負責寫Apple II上的含有圖形介面的管理程式,然後兩人共同開發底層驅動那塊卡的程式。我以前沒碰過馬達,靠助教給我的書,竟然也把卡做了出來,不過過程哩,因為卡一開始沒插好而不會動,我用電錶直接去量訊號,一個電光閃過,當場弄掛一台Apple II。當我們兩人努力到後來,電腦自動倉庫動起來了,接著就是校正馬達的運動讓機構每次都可以停在準確的位置,然後把假裝是貨物的方塊放進預定的格子,或是把它從格子裡取出來。

我們越做越有心得,但是卻忘了備份碟片。到最後關頭,一直都沒出現ㄎㄚㄎㄚ聲的磁碟機發出了好像是奪命殺人鋸般的聲音,我心想完了,因為我不會修磁碟片,不過心想假如毀損得不嚴重,機器人應該可以救我。我忘了到底是機器人救了我,還是國良救了我。我對國良是很有信心的,因為念大學時,我的程式要不是有國良或良臣可以問,應該會很慘吧!

事隔20多年,國良跟我說他對以前大學時發生的事都印象模糊了,特地寫這篇,希望他回憶起我們那時一起沒日沒夜的做專題的那段日子。

CN75: 班寶做實驗

對於剛上大學的學生,做實驗是一種考驗,因為以前多半時間都花在念書上面,動手驗證的機會不多。大一的實驗比較跟高中有點像,但是大二開始的電子電路實驗就開始有點不一樣了。

我們必須感謝王宜楷老師那時對我們的細心教導,但是不管老師有多細心,一下子要管將近50個學生,也很難面面俱到。

男生發生意外不要緊,反正皮厚肉粗,被電兩下頂多把手甩一甩,但是班寶要是出事,那可不太妙。

第一次的意外是實驗前要先把元件焊在萬用洞洞板上,班寶大概出生以來沒見過什麼叫做烙鐵,上了電就一把抓起烙鐵來,只聽到大叫一聲,原來是握在金屬的部位被燙到。

第二次的意外就比較危險了。我還記得是侯淑芬出了狀況。我當然忘了那次是哪一個電路,反正是有電容就是,學生做實驗,當然用的是廉價的電解質電容,我忘了老師有沒有跟我們說這種電容是有極性的,正負不可以接反。不過一陣忙亂,大家都想趕快做完趕快回寢室,有在注意聽的大概是少數。那時我跟溫國良一組,侯淑芬那組是我們的隔壁組,抱歉,我忘了她是跟哪位一組了。溫國良三兩下就把電路搞定,我把儀器接起來,很快就可以在示波器上看到波形了。那時侯淑芬應該聽到我們弄起來了,所以就走過來問。侯淑芬說,他們一剛開始也可以看到波形,可是沒多久後波形就有點怪。

我自告奮勇說是可以過去幫她看看,我照著書檢查一下接線,沒看出哪裡不對,但是鼻子裡卻聞到一股怪怪的疑似戴奧辛味道,侯淑芬在我旁邊也一樣在盯著電路看到底是哪裡出問題,我們都沒想到是電容的極性接反了,連溫國良這種動手行的高手都沒想到,真是該死。我另外還記得除了電路元件發出的怪味道之外,還可以聞到侯淑芬頭髮上的洗髮精的迷人香味,接著在一霎那間,我們都聽到一點點非常微細的聲音,好像有東西被煮滾的那種聲音,只不過小得多了。緊接著,碰的一聲,電容突然間炸開,電容裡的內容物直直地往上彈飛起來,在我與侯淑芬都來不及反應之下,從兩人正中間穿了過去,我們兩人都嚇了一大跳,侯淑芬甚至跳開了好幾公尺遠,我忘了她有沒有哭出來,不過我猜應該是沒有,因為這跟侯淑芬的形象不合。所幸電容的內容物沒直接對著我們其中一人飛過去,而且又是個小電容,傷害不大,但是即使這顆電容並不大,要是打到眼睛甚麼的,大概也會瞎掉吧!

我們今天可以看到如美魔女般的侯淑芬應該是那一刻上天有保庇,要是那天電容正對著侯淑芬飛過去,那後果可真是不堪設想。不過要是電容是正對著我的話,應該沒差,第一我戴著黑色膠框大眼鏡,理應不會打到眼睛,而即使是打到臉應該也還好,破一點相,應該沒人會在乎,頂多溫國良看了覺得礙眼,因為他除了實驗跟我一組,連以後的專題也跟我是一組,更何況傳說中破一點相可免來日之難,也就沒甚麼不好的