Проект «Сфера-82»: Цвет и слой - Станислав Миков

— Одной медью вы тут не спасетесь, — сказал Петр Иванович от соседнего кульмана.

Ветеран-схемотехник из бывшего второго КБ уже несколько минут слушал их разговор, делая пометки на своем листе. Рядом стоял еще один специалист-аналоговик с раскрытой тетрадью по кабельным трассам. Петр Иванович снял очки, протер их носовым платком и подошел к монтажному столу.

— На бумаге логика у вас правильная, — старый инженер ткнул узловатым пальцем в расчерченную миллиметровку. — А за разъемом она становится током в кабеле. Там уже работают емкость, сопротивление, наводки и земля, без всякого уважения к аккуратным алгоритмам.

Олег молча отодвинулся, уступая место у чертежа. С цифровой логикой он мог спорить до хрипоты, но в вопросах высокочастотных аналоговых цепей авторитет стариков из КБ-2 был непререкаем.

— В чем конкретно мы ошибаемся, Петр Иванович? — прямо спросил Олег, приготовившись записывать.

— Во всем, что касается выхода наружу, — ветеран провел потемневшим ногтем по красной линии Любы. — Во-первых, кабельная трасса. Не вздумайте тянуть цветовые сигналы длинным пучком рядом со строчной разверткой и мощными силовыми цепями. Там такие наводки гуляют, что ваша единица мгновенно превратится в забор из импульсных помех. Экран должен быть глухим, оплетка плотной.

Второй аналоговик придвинул к ним свой лист с наброском кабельной трассы.

— Во-вторых, согласование линии, — продолжил Петр Иванович. — Кабель имеет собственную емкость и волновое сопротивление. Стандартный выход вашей логической микросхемы его просто не прокачает. Сигнал отразится от конца линии, вернется обратно, и вы получите дико звенящие фронты плюс многоконтурные повторы изображения на экране. Тени за буквами. Ставьте прямо у разъема специальные буферные каскады. Выход должен жестко держать нагрузку в семьдесят пять ом, чтобы не выжигать цифровую логику.

Наташа быстро сделала пометку в блокноте, признавая абсолютную правоту замечания.

— Третье. Земля, — Петр Иванович посмотрел на Любу из-под кустистых бровей. — Вижу, вы уже разделяете цифровую и аналоговую часть. Это правильно. Только точку схождения надо выбрать заранее, иначе получите классические земляные петли. Цифровая часть шумит, регистры и счетчики при переключении дают короткие броски по питанию. Если грязь от процессора полезет в чувствительный видеотракт, на экране пойдет мелкая косая рябь, которую ни один фильтр не вытянет. Привязывайте обе земли в одной понятной точке, прямо у силового разъема питания. Звездой.

— Я как раз хотела увести полигон двумя контурами, — серьезно ответила Люба. — Значит, схождение ставлю у силового разъема и помечаю его отдельно, чтобы потом никто не кинул перемычку где попало.

— И не экономьте на блокировке питания, — добавил напарник Петра Ивановича. — Поставьте развязывающие керамические конденсаторы у корпусов каждой микросхемы. Каждой, а не через одну. Иначе по шине питания пойдет просадка в момент одновременного переключения многоразрядных регистров.

Петр Иванович снова перевел взгляд на эскиз контрольных точек.

— Выводы Наташи — правильное решение. Но поставьте их так, чтобы можно было измерять сигнал до входа в кабель и сразу после него, на приемной стороне. Кабель искажает форму. И еще одно. Оставьте на опытном макете посадочные места под подборные резисторы в выходных цепях. Нам придется по осциллографу довести уровни цветовых каналов до нормальной нагрузки, разброс параметров у компонентов приличный.

— Главное не увлекаться, — предупредил Олег. — Нельзя превращать подбор номиналов в технологическую зависимость от «крутилки». Мы не сможем каждый серийный блок настраивать индивидуально часами.

— В крупную серию крутилки не пойдут, — успокоил ветеран. — На макете подберем точные рабочие номиналы, а в чистовую плату запаяем постоянные резисторы. И помните главное: картинка на мониторе — это субъективно. Качество тракта будем проверять по форме реального сигнала на осциллографе. И читать этот сигнал надо через разные шасси ВКУ, включая самые капризные.

Горелов, до этого молча фиксировавший технический спор в свою служебную записную книжку, негромко кашлянул, привлекая внимание группы.

— Геометрия вывода тоже поплывет, — ровным, лишенным эмоций голосом произнес Андрей Витальевич. — Вы сейчас рассчитываете на идеальную прямоугольную сетку на плоскости. Но если растянуть матрицу символов на всю физическую ширину кинескопа, по самым краям мы гарантированно потеряем резкость. Фокусировка электронного луча по углам выпуклой стеклянной колбы всегда хуже, чем в центре. Знаки в крайних столбцах будут нечитаемыми.

Олег посмотрел на выключенный монитор, стоящий на верхнем ярусе металлического стеллажа. Выпуклое стекло экрана тускло отсвечивало серым, напоминая о несовершенстве оптики.

— Предлагаете зажать растр? Сделать рабочее поле программно меньше физического размера экрана?

— Аппаратно, — поправил Горелов. — Жесткое окно в самом видеотракте. Цветную рамку вокруг основного текстового поля.

Наташа на пару секунд замерла, глядя на пустые края чертежа, а затем быстро взяла карандаш и четко отсекла на схеме новые логические зоны.

— Поняла. Формируем жесткое аппаратное окно активного изображения. Все, что снаружи этого окна — фоновая заливка. Синхроимпульсы строчной и кадровой развертки мы при этом не трогаем, монитор работает в штатном режиме, кадр не ломается. Мы просто сужаем временную область обращения к видеопамяти. Выделим под управление цветом бордюра отдельный регистр. Пока луч кинескопа идет по краям — выдаем цвет рамки, как только заходит в активную зону — открываем буферы памяти символов.

— И вот вам готовое решение проблемы с ложной нормой, — добавил Горелов, с профессиональным удовлетворением наблюдая, как его эксплуатационное требование превращается в кусок железа. — Рамку можно использовать как аппаратный признак отказа, в обход центрального процессора при критической ошибке. Оператор боковым зрением мгновенно ловит скачкообразное изменение цвета рамки при зависании машины или обрыве линии связи. До вчитывания в текст на экране дело дойдет уже после первой реакции.

Горелов оперся ладонями о край стола.

— У меня есть другой вопрос, товарищи разработчики.

Он обвел цепким взглядом всю собравшуюся группу, включая аналоговиков.

— Допустим, мы сейчас все это грамотно спаяем, разведем земли звездой и поставим правильные буферы. На столе этот единственный макет у нас заведется и покажет красивую картинку с ровным бордюром. Как вы планируете сдавать этот узел ведомственной приемке?

За столом стало тише: разговор перешел от макета к приемке.

— Там ведь военные спросят не только, ровные ли у вас буквы, — продолжил Горелов, чеканя каждое слово. — Пойдут измерять жесткие параметры. Уровни напряжения на выходах при максимальной нагрузке. Точную длительность и форму синхроимпульсов. Устойчивость тех самых фронтов, о которых говорила Наталья, при колебаниях питающей сети от минус десяти до плюс десяти процентов. Тепловой нагрев ваших скоростных регистров