Галетный переключатель массивного измерительного стенда сухо щелкнул, фиксируя выбранный диапазон напряжения. В глубине просторной лаборатории монотонно, на одной низкой ноте, гудел прогревающийся осциллограф; от приборной стойки тянуло едва уловимым запахом нагретой пыли и горячего металла.

Олег сдвинул к краю столешницы недопаянную макетную плату, убрал тяжелую карболитовую банку с разнокалиберным крепежом и расчистил поверхность. На освободившееся место легла широкая полоса чистой миллиметровки. Рядом занял свое место рабочий эскиз, с которого они решили начать. Верхнюю его половину покрывали пометки Громова об общей логике видеотракта. Нижнюю половину занимали идеально ровные, выведенные под линейку столбцы цифр Саши Птицына: базовые адреса портов, шестнадцатеричные битовые маски, детальная раскладка атрибутов символа. Программная модель будущего цвета требовала физического воплощения.

— Бумажный этап мы прошли, — Олег открыл плоскую пластмассовую кассетницу и выложил на миллиметровку несколько черных корпусов микросхем. — Теперь эту математику нужно заставить работать в текстолите. Будем перекладывать логику в физику.

Он взял остро отточенный твердый карандаш и уверенно провел первую жирную линию на бледно-оранжевой сетке чертежа.

— Начинаем отсюда. Забираем шину адреса напрямую от центрального процессора. Сразу пускаем ее через входной дешифратор, чтобы отсечь чужие обращения и не мусорить в канале. Дальше ставим регистр атрибутов — он будет аппаратно защелкивать данные о цвете для каждого конкретного знакоместа. Следом промежуточные буферные элементы и выходной каскад на цветное ВКУ.

Олег начал расставлять черные прямоугольники микросхем прямо на нарисованной линии, выстраивая наглядную физическую цепочку прохождения сигнала. Схема формировалась на глазах.

— Основную обвязку собираем на обычной сто пятьдесят пятой серии, она дубовая, проверенная временем и прощает мелкие огрехи макетирования, — продолжал он, постукивая тупым концом карандаша по одному из корпусов. — А вот счетчики и скоростные регистры возьмем из пятьсот пятьдесят пятой. Во-первых, прилично сэкономим по току потребления, во-вторых, она ощутимо меньше греется при той же тактовой частоте. Нам лишняя печка в закрытом блоке совершенно ни к чему.

Саша Птицын навис над столом с противоположной стороны. Он то и дело переводил сосредоточенный взгляд со своей таблицы на растущую цепочку деталей, пытаясь сопоставить абстрактные программные адреса со схемой.

— Олег, Евгений Николаевич мне уже дал общую схему проверки, — сказал он, машинально почесывая переносицу. — Бегущая единица, бегущий ноль, коды ошибок. Но я пока не понимаю, какие места в вашем железе этим ловить. Просто гонять маску по портам — мало.

— Вот это уже правильный вопрос, — Олег провел еще одну линию, соединяя воображаемые выходы регистра с буфером. — Тебе нужно привязать громовскую проверку к нашим физическим узлам. Записал маску в порт — дальше проверяешь цепочку: дешифратор сработал, регистр цвета защелкнулся, буфер выдал уровень, контрольный вывод показал тот же разряд.

Птицын задумчиво кивнул, мысленно перебирая ассемблерные команды и сдвиги в регистрах аккумулятора.

— То есть, в распечатке у меня должны быть номер порта, маска и ожидаемый разряд на контрольной точке?

— Именно. Если при тестировании цвет фона аппаратно пробьет на цвет символа или красный канал сольется с синим, я должен по твоей распечатке или по реакции светодиодов на триггерах точно понять, у какой именно микросхемы залипла ножка. Или где две соседние медные дорожки слиплись крошечной каплей припоя. Пусть программа помогает локализовать неисправность до конкретного вывода, вместо общей жалобы на цветовую кашу.

Наташа Рогова, до этого молча наблюдавшая за процессом от стеллажа с приборами, решительно шагнула к столу. Она перехватила у Олега карандаш, склонилась над миллиметровкой и уверенно перечеркнула длинную линию, уходящую от выходного каскада к правому краю листа. Взамен она нарисовала короткий отрезок и поставила жирный, размашистый крестик.

— Залипшие выводы и сопли припоя мы с помощью Саши найдем, это грубые ошибки монтажа, — голос Наташи звучал сухо и предельно по-деловому. Она быстро добавила еще несколько крестиков вокруг дешифраторов и скоростных регистров. — Меня сейчас гораздо больше волнуют задержки распространения сигнала.

Она выпрямилась и посмотрела на Олега, ожидая возражений, но тот лишь внимательно изучал ее пометки на эскизе.

— Как только мы повесим на шину дополнительные буферы, поплывут фронты импульсов, — продолжила Наташа, указывая острием карандаша на свои отметки. — Сигнал перестанет быть идеальным прямоугольником и превратится в пологую трапецию. Чем длиннее печатная дорожка, тем больше ее паразитная емкость. Вот здесь, на входе строчных синхроимпульсов, здесь, на выходе регистра цвета, и обязательно перед выходным видеоусилителем — выводим на плате измерительные контрольные точки. Нормальные, физические металлические выводы. Чтобы зажим осциллографа цеплялся намертво и не соскальзывал при случайном касании.

Она обвела нарисованные штырьки плотными кружочками, жестко фиксируя требование в схеме.

— В программе цвет выглядит как бит в регистре, Саша. В аналоговом тракте это конкретное напряжение и точное время его подачи на пушку кинескопа. Чуть завалим фронт — получим мыло вместо четкой границы буквы. Чуть промахнемся с задержкой — цветная подложка съедет относительно светящегося контура символа на пару миллиметров вправо. Поэтому все уровни и временные сдвиги будем жестко контролировать и заносить в журнал измерений на каждом этапе сборки макета.

Люба Ветрова задумчиво потерла подбородок. Она смотрела на исчерканный бумажный эскиз взглядом конструктора. Для нее эти абстрактные символы, прямоугольники и пересекающиеся линии уже превращались в плоскость стеклотекстолита, густо прошитую медными капиллярами дорожек и блестящими точками переходных отверстий.

— Знаете, что я вам скажу, товарищи разработчики, — Люба скрестила руки на груди. — Вы сейчас на макетной плате накидаете перемычек из тонкого монтажного провода, оно у вас, конечно, заведется. Вы обрадуетесь. А мне потом эту объемную паутину нужно будет уложить в плоскую двухстороннюю печатную плату без перекрестных паразитных связей.

Она вытащила из кармана рабочего халата красный фломастер, сняла колпачок и широким жестом очертила контур вокруг набросанного Олегом и Наташей видеоузла.

— Давайте сразу закладывать нормальную топологию. Куда у нас пойдет высокочастотный аналоговый сигнал с выходного каскада? На заднюю панель базового шасси?

Олег утвердительно кивнул.

— Да, через жгут на разъемы к внешнему цветному монитору.

— Отлично, — Люба нарисовала несколько плотных заштрихованных прямоугольников на самом краю контура. — Значит, сразу закладываем механические аппаратные ключи на разъемах и четкую маркировку краской на плате. Разные типы разъемов под разные группы сигналов. Чтобы слесарь или настройщик при замене блока в тесной стойке физически не смог воткнуть кабель синхронизации в контакт красного цвета. Если направляющий ключ слабый, его обязательно попробуют продавить силой.

Она провела жирную красную линию по периметру воображаемой платы и между основными логическими блоками.

— Дальше. Узел обязан быть технологичным и ремонтопригодным изначально. Если к контрольным выводам Наташи нельзя будет подобраться щупом без снятия соседней интерфейсной платы, нормоконтроль и заводские технологи завернут нам паспорт изделия еще на этапе проверки эскизного проекта. Свободное пространство придется заливать медью для экранировки.

— 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 в герметичном закрытом корпусе без активной вентиляции. Уровень перекрестных радиочастотных помех по соседним сигнальным линиям.

Горелов выпрямился, привычно заложив руки за спину.

— И главное — гарантированная читаемость знака на разных устройствах отображения. На любом типовом цветном ВКУ, включая тот случай, когда лабораторный монитор уже убрали со стола. Отдельно комиссия проверит, что происходит при подключении шасси к специальной машине с совершенно другой системой заземления и питания. Если мы сейчас сделаем сугубо гражданскую плату, опираясь только на то, что есть под рукой, представитель заказчика завернет узел, и нам придется перепроектировать его с нуля. Потеряем месяцы.

Олег обвел пальцем расставленные на бумаге корпуса микросхем и задержался на выходном каскаде. Замечания аналоговиков ложились прямо в схему; вопрос Горелова превращал схему в будущий заводской документ.

— Значит, на чертеже появляется второй слой, — сказал он наконец. — Рядом со схемой сразу пишем, как ее проверять. Пока дорожки еще на бумаге, это проще.

Наташа подвинула к себе лист и провела вдоль контрольных точек аккуратную вертикальную черту.

— Тогда я заведу таблицу измерений вместе с принципиальной схемой, — сказала она. — Уровень на выходе регистра, форма синхроимпульса, сигнал до кабеля, сигнал после кабеля, нагрев скоростных регистров. Это потом ляжет в программу и методику испытаний без переделки.

— А я отмечу места, где к этим точкам можно подлезть прибором, — добавила Люба. — И разведу разъемы так, чтобы ключи и земля были частью платы, без записок на полях.

Птицын потянул к себе свою таблицу битов.

— Тогда я к каждому тесту добавлю ожидаемую контрольную точку. Маска, порт, разряд, код ошибки. Если шина сорвется, программа остановится на понятном месте.

— Только без попытки написать за один вечер всю лабораторную науку, — Олег усмехнулся. — Начни с регистров атрибута и буферов. Когда они заговорят с железом, добавим остальное.

Горелов достал из внутреннего кармана пиджака записную книжку.

— Я принесу перечень параметров, которые потребуют по специальной машине, — сказал он. — Допуски по питанию, температуре, контрольным выводам, читаемости знака, режимам отказа. Тогда будет понятно, где гражданскую плату можно оставить общей, а где нужен запас под «восемьдесят два В».

— Вот это нам и нужно до чистовой разводки, — Олег сдвинул чертеж к краю стола и освободил место под макетную плату. — Лучше сейчас добавить пару буферных каскадов или емкостей, чем потом переносить готовый узел в военный вариант с помощью скальпеля, паяльника и чьей-то матери.

Он посмотрел на выключенный экран стоящей в углу «Сферы».

— Одного лабораторного макета мало. Для ПМИ, паспорта узла, проверки плавающих тепловых сбоев и работы программистов нужна установочная партия. Ориентир — пятнадцать однотипных цветных шасси, которые можно привести к одному виду. Где их брать — ремонтный фонд, телемастерские, телецентр или заводские остатки, — разберемся отдельно, но требования к ним нужны уже сейчас. Люба, посмотри с Сашей комплектуху по сто пятьдесят пятой и пятьсот пятьдесят пятой серии строго по эскизу. Наташа, давай прогреем осциллограф и генератор, начнем снимать параметры. Петр Иванович, если найдете правильные экранированные кабели и разъемы, мы будем вам очень признательны.

— Найдем, — сухо ответил Петр Иванович. — Только вы сперва перестаньте рисовать ток как прямую линию.

Олег усмехнулся и подвинул к нему чистый лист миллиметровки.