電子自學學習心得回憶（三）

台灣特殊的電子代工產業模式，真的很難給專一專長的工程師們一個穩定的長期允諾：

"只要您懂一門專業技能，就能永保您終身無慮"。.... 因為連公司本身都很難定位為

單一產品線或是單一的代工模式，您看鴻X集團下的富X康...因原來代工產品線的

市佔率下降就虧損...您說：覆巢之下豈有完卵？！...您小小工程師豈能全身而退？！

那您若覺得我若適時轉任管理職，或是有品牌公司是否就可以長命久安？

不好意思，那請您看這一期的商業週刊：薄冰上的戰將。在講誰？講哪一個戰功彪炳卻

是下台一鞠躬的科技界大事。...這裡面透露了太多台灣高科技無奈的悲哀。

所以，我們這些渺小的工程師們也只好安身立命的苦命向學，以求得自己最後一塊淨土。

-----------------------

朋友常開玩笑說：Chamber 啊...我看您就差一個FPGA 應用沒學到而已，

要不然啊...以搞電子系統來說，應該都已經沒有人可以"屌"您了...

(PS : "屌" ...此處的意思就是說...不要為了一個簡單的系統東西，就有許多外包工作要

到處求爺爺、拜奶奶的！有任何人可以妨礙到您的電子系統設計開發想法了！）

我當然是把它當一句玩笑話啊...人外有人，天外有天，我們哪敢啊。

只不過的是：在系統開發上，要成功完成一個產品設計雛形所要結合的技能倒是不少。

我們來稍微整理一下好了...

1. 寫單晶片韌體...包括組合語言或是高階C 語言。因為現在單晶片微處理器取得容易，

     開發平台成熟，價位又平實，在系統發展上頗具一些彈性，所以，是比較方便的零件。

    至於要取哪一種單晶片沒差，道理都是一樣的。

2. 最好懂一種傳輸介面，可以跟PC 連線最好，因為PC 的各種資源最豐富，發展平台成熟，

    ，所以，許多在單晶片上比較受限的功能可以移至到PC 上處理。

     而傳輸介面在這幾年發展下來，當然就是USB 啊。

3. 既然寫USB 韌體傳輸程式，最好也會寫一點PC 端的應用程式...因為，有許多創意想法，

     也不一定每個人的想法一致，而且許多初步的想法也都可以透過簡單的應用程式測試

     就知道想法的可行性了，所以，寫一點PC 應用程式是蠻方便的。

     至於，PC 應用軟體就以個人喜好為主，而我以VC 的MFC 應該就覺得夠用了。

-------

 光這些軟體...在台灣這個電子生態來說，也沒啥多大價值...畢竟台灣的電子產業還是

以硬體為主，所以，最好也是要懂一點硬體相關知識或訊息。

4. 硬體包括什麼？線路設計...至少也會一點繪圖軟體啊...不管是ORCAD 或是Protel 都可以。

    線路設計會不會很難？！現在學硬體設計應該還不算太難，因為現在許多電子零組件的

    解決方案都很成熟了，只要選定一些相關零組件之後，相關的參考電路都可以參考。

    剩下的就是一些線路匹配與調教而已。

5. 光會設計與畫電路圖也沒啥用？最好也可以Layout 電路版，否則怎麼會有實體呢？！

    有時您光靠跳線或麵包洞洞版也不行的...因為有太多不確定因素躲在裡面，

    現在台灣與大陸的產業分工太成熟了....只要您的PCB 版不要太複雜，

    而您也知道大陸的PCB 電路版容易出什麼問題？只要在設計與Layout 上避開這些問題後，

    許多PCB 廠也都會配合的發到大陸處理...費用上也不高。做作實驗還蠻方便的。

6. 硬體方面還有一個重點，就是電子零件的選用了....這一點就是包括FPGA 這一種東西了。

    至於電子零組件的選用，這一點我個人就覺得蠻重要的，因為這一點的設計與零件選用

    就有點考驗您在這個行業裡的"小小成就"了，因為，現在電子零件千百萬種，

    各種產品規格與價格資訊到處充斥，您自己本身一定要有屬於自己的上下游關係與人脈，

     因為也會有很多廠商會從大陸地區拿一些零組件回來販售，我個人不反對這種作法，

     畢竟大陸是全球加工廠集中地區，全球零組件一定會到那集合的，但是重點是：

     您自己本身有沒有能力去釐清這些零組件的穩定性與真實性。我相信：

     只要您有這樣子實力的話，不但您的客人不反對，您的零組件供應商也不敢隨便造次的。

---------------------------

.....大致上就這樣子應該就夠了吧。

朋友在調侃我的....就是最後那一項：沒有FPGA 應用。

（還有開IC 啦，這還是要看應用市場而已，真的有那麼難嗎？！

如果真的有那個市場量的需求，還怕別人"屌"您嗎？！時空環境已經不同了。）

而這個時代，資訊發達，就差您有沒有心而已？要不然，我說過：

這些東西都是一種 Skill 而已，只要您想學就應該不成問題，當然重點還要有一個想法目標，

您的學習過程才會有效的收到一定的成果，否則，學這麼多，沒用到也沒用啊。

所以針對FPGA 這一點，我個人的見解是：這個東西的零件取得還真的有得給他麻煩一點，

知名品牌廠商不多，所以供貨都不是那麼容易，要背庫存也沒那麼容易...

您說：一般電子材料行，多多少少還會賣幾顆8051 或PIC 等MCU...

但您可以去這一種店面買得到FPGA 嗎？！...所以，要拿這一種東西回來設計電路，

除非我說的....真的有那個應用產品或是真的有客人願意買單的，否則我都覺得不合算。

當然以前的人會認為FPGA 是一種邏輯整合電路，他可以縮減您的電路設計，而且還可以

成為硬體電路保護的一環（怕別人抄襲您的硬體電路設計...），但我覺得現在：

單晶片MCU 的程式保護機制都已經作得很不錯了...而且單價也夠低了，一樣寫程式，

那就乾脆買一棵MCU 回來當邏輯電路用啊。....那我為什麼要用這一種東西呢？！

更何況現在許多IC 都號稱SOC ，他的周邊整合程度都很好了，要用到複雜的邏輯電路

也不多了。所以，FPGA 在使用上真的只有剩下比較高檔的應用市場...

或是人家拿來開發新IC 的開發平台。更何況現在FPGA 也越作越大，複雜程度也不小...

（製程進步，FPGA 也得跟得上步伐啊！所以，FPGA 越來越大顆也越貴了... ）

要搞FPGA 真正的應用產品，也都已經不容易是小貓兩三隻的公司了。

（大部分主要還是工業等級的應用...）

而真正又有量大的應用市場，人家也是會開一棵IC 的...現在開IC 又不是什麼新鮮事啊。

所以啦...不管什麼MCU 或是FPGA ，主要還是要看他的應用市場在哪吧。

但在台灣這個價格殺戮戰場上，大概真的只有工業用產品才負擔得起他的成本吧！

----
那我們就回到真正的系統應用觀念上...其實，還是有一些應用是單晶片MCU 比不上

一般邏輯電路設計的功能（像FPGA 訴求的！）...

簡單來說：就是那一種Clock Trigger 的東西。這是牽涉到整體硬體電路同步信號的問題...

您的MCU 再厲害也不可能同時處理同步信號的，

因為我們的韌體程式也是一行一行指令執行的...他就沒辦法快速的同時處理。

（如果您要問我：我之前搞過那一棵FxxA 多核心MCU ？！

不好意思，他在Clock 時間軸上，也是一行一行執行的...有興趣的私底下再討論了吧！）

最簡單的應用就是類似那一種匯流排線的同步信號...

就是系統應用上，在一個Clock 內要讓所有的  I/O 都可以同步。

像是我們以前那一種單晶片外部解碼電路：解出什麼 3000H 定址為一個I/O 或是

一棵Device IC 等。這時候您就得回到邏輯電路設計了...

但是呢，老是用那些TTL 邏輯IC 也不是辦法，

所以，當然還有另一種選擇...就是以前俗稱的GAL 或PAL...應該算是第一代的FPGA 吧。

但是我們用這些東西，也不用辛辛苦苦的去學什麼VHDL 或Verilog ...我講過了：

不管是用十根手指頭或是 1 + 1 ...一路往下加，一樣都可以作得出來，重點還是在Scheme。

（PS：您不要跟我說：學FPGA 可以去IC 設計公司上班，幹嘛？開 IC 那麼好玩嗎？！）

所以呢，我還是找到另一個解決方式：就是寫ABEL 語言啊...一樣可以搞個小CPLD 的。

以下就是我之前搞過的一個案例：就是我作的那一台USB ROM Emulator。

我說現在只要您有心搞電子系統設計，什麼死人骨頭也都有人願意支持，

只怕您不想用而已。所以，我當初詢了幾家廠商，人家就把整套開發工具就給我了...

然後，在網路上Google 一下，就可以試試看了，最主要的還是我說的：

您的心中還是要有一個學習目標或產品觀念。

這樣子的學習與設計才會有效的落實與取得成果的。就像我做這一個案例，一開始是覺得

他有他市場一定的定位與需求，但也不可能需求量大到嚇人，所以，這一種設計方案

是夠用的，而且本身所承受的成本也是可以接受的...我之所以提這樣子的看法是：

您在做系統或產品設計之前，一定都要慢慢培養這一種產品開發分析與Sense，然後才能

發動自己心裡那一股學習向前的心...否則，您傻呼呼的學了一堆也沒啥用啊。

這一張圖就是他基本的開發環境...只要玩幾下應該就可以上手了吧。

至於，該如何學ABEL 語言？簡單啊，找個人家給的範例，先照著作，自修改看看。

然後把它真的移植到自己的應用條件裡...
 

這是一些基本宣告...我想所有的程式語言的基本觀念都是一樣的啦。

然後就是簡單的邏輯電路的語法設計...這個東西比寫單晶片MCU 的韌體還笨，

因為很簡單，每一條指令與語法都會牽涉到您的邏輯閘使用數量，

也不能讓您加加減減的一路往下寫。隨便寫寫鐵定包您（GAL）CPLD 或FPGA 不夠用的。

但是您也不知道該如何寫嗎？！

也很簡單，就是先隨便寫一寫...就可以套一些簡單的模擬條件看結果：

....看到沒，多簡單啊...啊？！看不清楚？沒關係還可以放大仔細瞧：

您要在電腦上面模擬多少次都沒關係...搞到您爽就好了。...說到這裡，我後來才知道：

那些搞IC 設計的工程師們為什麼會那麼死腦筋，也會被外面那些小姐女性們笑說是宅男？！

....

真的...作這一種東西設計的原則，他就只有一個好處，我說過：

他基本上就是一種Clcok Trigger，沒有 Clock Source ，他就沒有運作基準了，

然後您的設計也不用講求花俏，邏輯想法越簡單越好，

然後就靠快速甚至超高速的Clock 時頻...幫您一瞬間全搞定...

（畢竟硬體的速度是什麼軟體都比不上的啦。）.....就像1 加到100 的答案...

您也不用什麼演算法，就一路  1+ 2(還可以拆成 1+1耶！）+3 （還是拆成1+1+1)...

往下加就對了。這種東西寫久了...會不會腦筋也變得怪怪的？！...

不知道耶，至少我作過一遍就有這種感覺耶？！

 

當您搞定所有應用條件模擬之後，您就可以真正的把這一個JEDEC 檔燒錄到

GAL (CPLD) 內了。然後就可以實際驗證電路...如果不對也沒關係，

還可以一直重新反覆燒錄，就跟我們寫MCU 一樣。

（不一樣的是：當您的應用FPGA 時，他真正的電路動作的量測，都需要比較高檔的

儀器設備，譬如至少都要 GHz 以上的示波器或邏輯分析儀...這些東西買起來都不便宜！）

講完了 ...在實際上，我的 USB ROM Emulator 也採用這一個設計案例。

基本上還蠻好用的啦。不過，後來在其他案例上...我也都不太愛使用，

因為真的搞久了會變笨，腦筋不容易轉彎...這跟寫一般單晶片的演算法差太多了...

或許，人家寫那一種JPEG 壓縮引擎的Verilog 或VHDL是不一樣的吧！...

不知道！沒做過...我應該也不會想去學吧。

所以，我還是要跟調侃我的朋友說一句：不是我沒有想搞 FPGA ...

真的...我光試過GAL 就不想碰那個東西了。不單只是個性上無法適應這個東西，

還真的是為系統應用的許多零件採買與庫存問題...作系統設計的方法與種類很多，

我不一定都得要全面啊....而我們在設計觀念也得要懂得靈活運用。做過一遍讓自己心裡

有個底就可以了，也不能全然的認為許多案例都非得某一種方法才行啊。

您說對不對啊？！

----
我在討論這些電子應用系統經驗時，我一直強調一點：不是光是埋頭一窩蜂跟著潮流學，

這些學習固然可以帶來您的設計功力提升，但我個人想法是：這些東西都是一種Skill，

除了這些 Skill以外，您最要的是要透過這樣子的因緣際會，讓自己的視野有所擴充，

讓自己更能掌握一些產業趨勢與未來產品觀念...也要懂得自己的個性與市場定位。

我說的：作一行一定要入一行。...否則，您老是學了一大堆有的沒有的...別人說：

現在流行這個，明天流行那個...當您好不容易學一學，結果好像都跟不上別人步伐，

就覺得很痛苦...又搞不懂學這些Skill真正背後對自己生涯規劃有何關係？！

以前我在IC 設計業時，就看過在那個風光產業興盛時期，許多畢業生明明許多基礎的

學理還都不清楚的情況下，就跟著別人喊著要學VHDL 、學IC 設計...幾年下來，

就跟著公司內資深的IC 設計工程師，轉來轉去的...甚至換工作時，都還一眼巴望著：

這些前輩工程師會不會眷顧著他，一起帶著他跳槽？結果：公司越跳越小...

畢竟這些前輩或師父也都不一定是有錢的老闆...人家怎麼可能會一直罩著您呢？

而現在開 IC 又不像我們作系統PCB版一樣，到處有人幫您洗版子，打件加工的...

要一個最實際的產品雛形，找不到金主出光罩費...就全是海市蜃樓，空中閣樓而已。

我跟您說：現在的金主都很精的啦...不見兔子不灑鷹的啦。現在我都勸朋友說：

您看人家一流M公司，這麼成熟與穩健的公司，人家外資法人也才給  12~15本益比，

您跟我說：您憑什麼跟別人要這麼高的投資報酬率呢？！....

所以，我還是要強調一點：您覺得我會學不會FPGA 嗎？！ 我不會學懂Android 嗎？！

這些都不是重點，因為高科技的Skill您永遠學不完的啦...重點還是您要培養自己心中的

那一把尺，要給自己學習Skill 過程定下一個停損點，當您覺得您大致上都學得差不多了，

您就要讓這些學成果轉換成您真正的人生價值 ...讓這些學習成果能真正的回報給您過去

辛勤學習的...也一方面檢視自己自己的真正的人生價值，也是不是真正的懂得這一個行業

的各種酸甜苦辣？！有沒有入一行的懂得抓住這一行的趨勢與脈動？！

至於，要不要怨嘆自己有沒有撈到好處？！這一種事您也只能交給老天爺問說：

自己上輩子有沒有燒好香？...如果沒有，那您現在就要開始燒好香，多陪陪家人，救世濟俗...

讓您下輩子就可以撈到好處了。其他的就不要想太多了。...