直流電源工程師是這個星球上最酷的職業(yè)
2017-6-11 10:44:16??????點擊：
我最近讀了一本介紹美國馬里蘭州主要支流帕塔普斯科河(Patapsco River)前史的書，對人類前史的緩慢發(fā)展感到十分驚奇──由于17世紀(jì)的農(nóng)民日子感受跟幾千年前的農(nóng)耕者如同也沒什么不同；對前史上大多數(shù)的人來說，平時日子與曾曾祖爸爸媽媽其實是迥然不同。
直到如今。發(fā)生在18世紀(jì)中葉的工業(yè)革命，把大家從農(nóng)地移往工廠，并發(fā)明了林林總總的消費性商品；但大多數(shù)的大家依然很赤貧。我記住在哪本書上看過，1810年全球有94%的人員處于適當(dāng)貧窮的狀態(tài)，該比例在今天只要10%。
我已故的祖母是1898年生的，她在美國紐約曼哈頓(Manhattan)長大；我曾經(jīng)問她那時分她家有沒有電話，她的答復(fù)是她只知道有某個住在曼哈頓島那一頭的人家里有電話。而我記住在1950、60年代，長途電話是連絡(luò)我爸生意上的緊急狀況，或是告訴親朋訃告。事實上，那時分在美國是不允許私人具有電話的，是AT&T (編按：美國第一家電信業(yè)者，被稱為“Ma Bell”)將電話租給消費者，而如今簡直每個人每天都跟自個的手機(jī)寸步不離。
在我家，經(jīng)歷了三代人，科技從遙不行及變成平時日子的一部分；甭說今天的電子設(shè)備與1910、1950乃至是1980年代的設(shè)備底子不行同日而語，光是那些以電池驅(qū)動的便攜電腦，在幾年前也許即是很多人不曾幻想的。
在1930年代我仍是個孩子的時分，接觸到的科技商品是我爸自個做的真空管Heathkit收音機(jī)與放大器，是咱們家很多年來僅有的音樂來歷；咱們在1960年那時有了一臺電視機(jī)，是是非的，還常常需求一向調(diào)整水平/筆直同步控制鈕才干顯現(xiàn)畫面。印象中咱們有的第一臺晶體管設(shè)備，是1960年代中期我自個做的Heathkit對講機(jī)。
直流電源工程師仔細(xì)起來即是這么帥氣
我變成直流電源工程師的前一年，英特爾(Intel)宣布首顆成功商用的微處理器；那款革命性的8008處理器組件，從很多面向發(fā)明了全部嵌入式體系工業(yè)。8008芯片還需求很多別的電子組件的調(diào)配，才干履行有用的工作；要有一片布滿邏輯組件的直流電源電路板，才干讓它具有履行軟件的才能，并且還需求另一片布滿芯片的板子當(dāng)作RAM (通常是4KB)，以及額定的EPROM來貯存程序。
那時的EPROM是1702，是有一扇石英小窗的256byte (不要置疑，沒寫錯) ROM (如下圖)；將該芯片露出于紫外光下15分鐘，就能鏟除內(nèi)部貯存進(jìn)行從頭編程。
咱們有一款前期的8008商品需求4KB的程序貯存空間(也即是說要16顆EPROM芯片！)，該組件支撐浮點線性回歸(floating-point linear regression)，并以幾十微秒(microsecond)的速率實時擷取數(shù)據(jù)。以如今的幣值來算，一顆8088 (只要芯片自身)就要價約650美元。
如今，四十多年過去了，軟件程序巨細(xì)通常是MB (megabyte)等級，單一顆微控制器芯片內(nèi)就可供給完好的運算、內(nèi)存等一切必備功用，并且尺度小巧。在1970年代前期，5MB的硬盤機(jī)一個就要5,000美元(調(diào)配一個抽取式14吋托盤)，而如今則是50美元就能買到TB (terabyte)容量的硬盤機(jī)。
1970年代的個人計算機(jī)
科技范疇的改動有多么大！可是很多別的專業(yè)范疇并非如此，我有個朋友是珠寶批發(fā)商，他說他的生意跟四十年前比起來簡直沒什么改動，除了實體珠寶商鋪的數(shù)量由于在線購物而減少；我還有另一個朋友是哲學(xué)家，則是使用現(xiàn)代化的東西來論述陳舊的思想。
電子工程是一個只要“改動”是永恒不變的范疇，有些人宣稱這個范疇每兩年會從頭改造一次，但這是個只考慮到咱們的常識根底有多少程度保持不變的愚笨主意。馬克士威規(guī)律(Maxwell’s Laws)、克希荷夫規(guī)律(Kirchhoff)、笛摩根規(guī)律(De Morgan)、晶體管理論…等等很多對咱們的工作來說是根底的門類，跟咱們在大學(xué)里學(xué)的簡直一樣。
可是，技能自身是以令人眼花撩亂的步伐在演進(jìn)，像是上面那張圖像里的大型主機(jī)，如今徹底能夠塞進(jìn)比指甲蓋還小的芯片里，并且報價不再是動輒數(shù)百萬美元，今天這些芯片的報價便宜到能拿來作為免費贈品。
要指出咱們的技能有哪一些是徹底沒變并不簡單，就算是最不起眼的電阻，如今是0302薄膜組件；超級電容則能供給好幾法拉的大電容量。而四層PCB曾經(jīng)是難以幻想，稀有十層構(gòu)造的直流電源電路板在如今并不罕見；更甭說埋孔(buried vias)…誰在四十年前夢想過這種構(gòu)造？
嵌入式軟件也有改動；在1970年代是匯編言語的天下，C與C++言語則是如今的干流；有人也許會說，C言語自1990年代崛起以后就一向停滯不前，不過韌 體生態(tài)體系與一年前也大不一樣。今天大家能夠用合理的套件報價取得如圖形用戶界面(GUI)、文件體系…等等好用的軟件組件；有靜態(tài)剖析東西能主動糾錯，還有別的東西能發(fā)生單元測試。
咱們以往在開發(fā)程序、修補二進(jìn)制代碼時習(xí)氣使用紙磁帶(reassembling)來很多貯存以節(jié)省時間，如今則有酷炫的結(jié)合開發(fā)環(huán)境(IDE)，能以圖形顯現(xiàn)那些使命在何時履行，或是從一個以每秒上百萬指令集速度履行的處理器擷取追尋數(shù)據(jù)。
嵌入式體系一向以來都像是小鎮(zhèn)里被忽視的孩子，一切的技能光芒都會集在PC、平板設(shè)備等商品上；要規(guī)劃平板設(shè)備的SoC芯片，需求行數(shù)以億計的硬件描繪言語(HDL)，這是驚人的工程成果，但對我來說，更令人興奮的是市面上那些便宜卻能供給誘人功用的32位MCU。
咱們正處于前史的奇特點(singular point)，至少在嵌入式技能發(fā)展史上；今天那些既便宜、功用又強的32位MCU，不光內(nèi)建海量存儲器、數(shù)量驚人的周邊，還能具有超低功耗特性，以及各種通訊I/O與根底功用，正在從頭界說咱們這個事務(wù)的實質(zhì)。
還有別忘了如今有很多可用的傳感器──以往的陀螺儀組件不光尺度很大、很耗電、報價也很高，如今只要幾塊錢就買得到；長期以來，商場都巴望能具有報價超低、能幾年不必?fù)Q電池，又能將數(shù)據(jù)從各種地方傳輸?shù)街付ǚ轿坏脑O(shè)備，有關(guān)技能現(xiàn)已到位，并且預(yù)期咱們能夠看到一些十分酷的商品面世。
想想以上這些我在工作生涯觀察到的各種改動，讓我信任，直流電源工程師是這個星球上最棒的工作！
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