第287章 二维输入卡(2/2)
房间中央,几台大型设备格外显眼:一台是磁鼓存储器,圆柱形的鼓体缓缓旋转,发出低沉的嗡嗡声;一台是纸带读入机,旁边堆着一卷卷打了孔的纸带;还有一台是控制台,上面布满了扳键开关和指示灯,两个操作员正专注地盯着示波器屏幕。
整个房间充满了各种声音:电子管散热风扇的嗡嗡声、继电器吸合的咔嗒声、磁鼓旋转的低鸣、还有操作员低声交流的声音。
灯光不算明亮,但各种指示灯的闪烁,给房间增添了一种科幻般的气息。
“这就是我们的djs-2。”包康建的声音里带着复杂的感情,“全国只有几台,咱们这台是1959年安装的。当时来了一个苏联专家小组,手把手教了我们三个月。”
他走到控制台前,向操作员点点头:“小赵,给宋教授演示一下。”
操作员小赵是个二十出头的年轻人,戴着厚厚的眼镜,手指细长。他熟练地扳动几个开关,指示灯依次亮起。
“现在准备计算一个三角函数。”小赵说,从旁边的架子上取下一卷纸带。
纸带是淡黄色的,大约两厘米宽,上面打着一排排小孔。
小赵将纸带的一端穿入读入机的导轮,按下启动按钮。
读入机发出“咔哒咔哒”的声音,纸带缓缓移动。
机器上的光电管读取着孔洞的位置,将信息转换为电信号。
这个过程持续了大约一分钟。纸带完全读入后,小赵在控制台上输入了几个参数,然后按下“运行”键。
一瞬间,整个房间的指示灯疯狂闪烁起来。
电子管发出橙红色的光芒,散热风扇转速加快,继电器的咔嗒声密集如雨。
磁鼓旋转的声音变得更有节奏,仿佛一颗巨大的心脏在跳动。
示波器屏幕上,绿色的光点跳跃、闪烁,划出复杂的波形。
三分钟后,一台电传打字机开始工作,“嗒嗒嗒”地打印出结果。
小赵撕下打印纸,看了看:“sin(30°)=0.5,计算正确。”
整个计算过程,从准备到出结果,用了将近五分钟。
“这就是咱们国家计算机的水平。”包康建苦笑道,“算一个三角函数要五分钟,还经常算错。维护成本高得吓人,光是电费,一个月就要上千块。”
但吕辰看到的不是落后,而是起点。
在1962年,能拥有这样一台计算机,已经是极其宝贵的资源,像他们红星所申请的计算机,还被重要项目抢走,就连清华大学自己的计算机,他们都无法申请到机时,可见珍贵。
这台机器可能笨重、缓慢、娇气,但它代表着一个方向,一个从手工计算走向自动计算的方向。
“纸带输入……每次都要这么长时间吗?”吕辰问。
“是啊。”小赵无奈地说,“程序和数据都存在纸带上。每次计算,都要重新读入。如果程序复杂,纸带能有几十米长,读入就要十几分钟。而且纸带容易断、容易脏,一出问题就得重新穿孔。”
吕辰走到纸带堆旁,拿起一卷仔细观察。
纸带是牛皮纸材质的,有一定韧性,但边缘已经开始起毛。
上面的孔洞是用专门的穿孔机打的,孔径大约1毫米,排列成五到八位的编码。
一个想法在他脑海中逐渐清晰。
“包教授,”吕辰转过身,“我有个想法,可能能改善输入效率。”
“哦?说说看。”包康建很感兴趣。
“纸带的问题是线性的。”吕辰指着长长的带子,“信息只能沿着一个方向排列,读取必须顺序进行。而且存储密度低,一卷纸带存不了多少信息。”
他拿着笔记本示意了一下:“我在想,能不能换成二维的卡片?比如,做一张20厘米见方的硬纸卡。在卡片上,设计一个80x80的网格,一共6400个位置。每个位置,可以打孔,也可以不打孔。打孔代表‘1’,不打孔代表‘0’。”
包康建的眼睛亮了起来:“二维编码……信息密度一下子提高了。”
“对。”吕辰继续道,“然后,我们设计一个读卡器。外形是一个扁平的盒子,内部有80x80个探针矩阵,每个探针对应卡片上的一个位置。把卡片放进盒子,合上盖子,探针接触到卡片。有孔的地方,探针能穿过去,形成电路通路;没孔的地方,探针被卡片挡住,电路断开。”
他描述道:“再加上扫描电路,按行按列快速扫描整个矩阵。用不了零点几秒,就能把整张卡片上的6400个二进制信息全部读入计算机。”
小赵听得入神:“那……那存储容量多大?”
吕辰快速计算:“6400位,就是800字节。一张卡片可以存一个复杂的数学函数,或者一段中等长度的程序。更重要的是,卡片可以分类存放。三角函数存一套,常用算法存一套,工业控制参数存一套……用的时候,直接抽出来插进读卡器就行,不用每次都穿孔。”
包康建的眼睛越来越亮,他突然鼓掌了起来:“了不起,了不起!小吕你这想法真的很了不起!”
他一边鼓掌,一边连说了三个了不起。
见众人疑惑,他走到黑板前,拿起粉笔:“何止计算机!这个思路最大的价值,还是在一线生产现场!”
他在黑板上画了一个机床控制柜的示意图:“你们想想,工厂里的机床加工,不同的零件需要不同的工艺参数:转速、进给量、切削深度……这些参数现在要么靠工人凭经验调整,要么写在纸上,容易出错。如果我们把每类零件的加工参数,用这种卡片编码。工人加工时,只需要把对应的卡片插进控制柜的读卡器,机器自动读取参数,调整到最佳状态。这就是工艺标准化!”
材料系的刘教授也想到了应用:“还有材料配方!不同的合金,配料比例、热处理温度、保温时间……这些都可以存在卡片上。生产时刷卡读取,保证每一炉的工艺一致性!”
控制系的教授也激动道:”远远不止这些,依我看,产品朔源、身份识别、甚至武器控制,都有用武之地!”
这些延伸应用,连吕辰自己都没想到。
他只是根据后世的二维码,想着提高计算机输入效率,但在场这些经验丰富的工程师和教授,立刻看到了更广阔的应用前景。
“这东西简单!”量具厂的王工程师兴奋道,“不就是个探针矩阵加扫描电路吗?晶体管就能做,成本低,可靠性高。比纸带读入机简单多了!”
小赵已经在想象计算机房的场景:“要是真能做出来,我们就不用整天伺候纸带机了。常用程序做成卡片,用的时候一插,几秒钟就读进去。学生上机实习也方便,每人发几张卡片,自己编程自己存……”
会议室里沸腾了。
这个看似简单的想法,点燃了所有人的想象力。
从计算机输入到工业控制,从工艺标准化到质量追溯,每个人都看到了自己领域内的应用可能。
包康建强迫自己冷静下来,但声音还是带着激动:“吕辰同志,你这个想法……太有价值了!这不仅是技术改进,这是思维方式的突破!从一维到二维,从顺序到随机存取……虽然原理简单,但应用前景不可估量!”
他转向宋颜教授:“宋教授,我正式请求,将这个‘二维编码卡片系统’作为哈工大与‘星河计划’的一个合作项目!我们愿意投入最好的力量,尽快做出原理样机!”
宋颜教授和吕辰、谢凯三人对视一眼,微笑着点头:“包教授,我们完全支持。这个项目既实用又有前瞻性,可以作为双方合作的良好开端。”
他顿了顿:“我看不如这样,我们三人就来参与这个电路设计。需要什么配合,尽管提。”
包康建雷厉风行:“陈老师,你配合宋教授,负责电路设计。王工,你们厂能不能加工探针矩阵?小赵,你熟悉计算机接口,负责与djs-2的对接。刘教授,材料卡片的事情交给你,研究用什么材质既耐用又容易穿孔……”
他一个个分派任务,每个人都领到了明确的工作。
窗外,哈尔滨的冬日下午,天色已经开始暗下来。
但机房里,每个人都精神抖擞,眼中闪着光。