萬物皆需濾波，否則系統(tǒng)翻車

“這是一個最好的時代，也是一個最壞的時代，這是一個智慧的年代，也是一個愚蠢的年代。”拿英國大文豪狄更斯的這段話用來描述這個信息爆炸的現(xiàn)代社會再合適不過了。

　　當(dāng)代社會，網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，觸角遍布天下，宅在家中，只要連上網(wǎng)，我們似乎就被賦予了神通的力量，生了千里眼，足不出戶，可觀天下，長了順風(fēng)耳，動動鼠標(biāo)，就能捕捉到空中永不消逝的電波。遠(yuǎn)古時代交通基本靠走，通信基本靠吼，就連那個傳奇般的瑯琊閣，也要靠遍布天下的眼線、不斷飛梭的信鴿傳書才能識盡天下人，算盡天下事，相比之下，這個耀眼的大時代對我們真是無私而慷慨。

　　但是，這世上的一切都像月亮，總有一個陰暗面，讓人永遠(yuǎn)看不見。

　　在這個無序地野蠻生長的網(wǎng)絡(luò)社會中，在這個你方唱罷我登場的自媒體時代，每個人既是信息的消費(fèi)者，也是信息的生產(chǎn)者，在數(shù)以億計生產(chǎn)者有意無意的輸出中，數(shù)據(jù)終于泛濫的洪水滔天。各類垃圾數(shù)據(jù)猶如耀眼的煙花，騰空而來，逐風(fēng)而去，轉(zhuǎn)眼落地成渣。各種虛假的信息野蠻生長，來得轟轟烈烈，消失地?zé)o聲無息。總之，無用的垃圾信息撲面而來，讓網(wǎng)民們防不勝防，白白浪費(fèi)了大好的寶貴時光。

　　面對信息的汪洋，網(wǎng)民們大都脆弱而迷惘，太多時候，不想看的應(yīng)有盡有，想看的一無所有。雖然常在河邊走，哪有不濕鞋，百花叢中過，很難做到片葉不沾身，但是我們?nèi)匀黄谂沃心敲匆欢聣蛘咭粡垷o形的網(wǎng)，把我們不想看的都擋上一擋。

　　哪里有壓迫，哪里就有反抗，更何況，信息過濾也是一個非常大的市場。于是乎，靠著對個人閱讀習(xí)慣的精準(zhǔn)推送，在數(shù)據(jù)洪流上添加了一道過濾網(wǎng)的今日頭條粉墨登場了。頭條剛剛開始嶄露頭角時，灑家就切切實實地感受到了它的力量，這種體驗實在太棒了，幾番磨合下來，頭條就像捕捉到了你的所思所想，給的都是想看的，不想看的通通入網(wǎng)?，F(xiàn)代社會，效率至上，時間就是金錢，頭條通過“濾波”節(jié)約了網(wǎng)民的大量時間，它也得以迅速成長。只是后來的頭條慢慢走了樣，變得空有技術(shù)，內(nèi)容干貨越來越少，我也終于把它一卸了之。

　　剛剛成立六年的頭條當(dāng)今市值千億，腳踢騰訊，掌摑百度，足以證明濾波有多么重要。做為嵌入式工程師的筆者，在一次莫名其妙的產(chǎn)品故障之后，也體會到了電子產(chǎn)品不濾波就翻車的尿性。

　　1

　　入冬后的北方越來越難熬了。

　　公司地處偏郊，靠坐班車來回通勤。為了節(jié)約班車運(yùn)營成本，司機(jī)師傅總是到點才開始熱車，往往路程過半，車內(nèi)才稍稍有了一些溫度，到了公司門前，車內(nèi)也終于變得一片溫暖。由儉入奢易，由奢入儉難，坐在車內(nèi)感受溫暖，眼見著車外凜冽的寒風(fēng)將枯枝吹得亂顫，也就不愿意下車面對這惱人的寒。這時候，只得帶著一百個不情愿，重新把自己裹得嚴(yán)嚴(yán)實實，忍凍耐寒地大步奔向公司辦公室。

　　到了辦公室，打開中央空調(diào)的開關(guān)，頭兩個小時內(nèi)仍然不敢摘下帽子，不愿意伸出手。這段時間里，大家伙談天的熱情也不高，大都帶著帽子，縮著脖子，畏畏縮縮地坐在電腦桌前，先看看文檔打打前站，等到辦公室內(nèi)終于暖和過來，同事們才開始慢慢活泛起來，自此才開始一天熱火朝天的工作。

　　灑家雖然一向埋頭苦干，也很耐得了煩，但在剛上班頭一兩個小時的冬眠蟄伏期，也頗不愿意遇上一些繁難，這一段時間，我也只求個平平安安。

　　可是，歲月劍拔弩張，豈能盡如我們的想象？

　　這不，剛到辦公室坐下不大會兒，來自項目合作方的一通電話就火急火燎地打了過來。

　　“光華居士，碰上大事了，不知道怎么搞的，轉(zhuǎn)向燈一直閃個不停。”隔著電話，仍能聽得到合作方小鄭的焦急。

　　當(dāng)?shù)弥D(zhuǎn)向燈莫名其妙地閃了一夜之后，灑家心里一個咯噔，“你們怎么測試出來的？”打開程序后，我迅速鎖定了和轉(zhuǎn)向燈閃爍有關(guān)的代碼后，開始心平氣和地問起小鄭來。

　　“我們是在對這款產(chǎn)品進(jìn)行帶負(fù)載試驗，拿一些時間繼電器產(chǎn)生開關(guān)信號，觸發(fā)產(chǎn)品接通負(fù)載，大概十分鐘就跑完一個完整的測試周期了。測試的第一天一點事沒有，前天發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈突然閃個不停，我們斷了電重新上電，測到昨天又發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈突然閃個不停，到現(xiàn)在都快閃了一天了。”小鄭簡短地描述了問題產(chǎn)生的背景。

　　我頭腦中閃過幾個可能的答案?！笆遣皇蔷鹃_關(guān)壞了？”我提醒小鄭?！叭绻鹃_關(guān)一直有效的話，轉(zhuǎn)向燈是會閃個不停的！”

　　“我們確認(rèn)了所有信號，這些信號都很正常，光華居士，我們分析了大半天了，現(xiàn)在感覺應(yīng)該是軟件問題，要不你仔細(xì)看看代碼，分析分析哪里是不是有漏洞？”小鄭小心翼翼地提議道。

　　很有可能就是軟件的問題，我在心里嘀咕道。

　　2

　　由于無法在公司重現(xiàn)產(chǎn)品測試環(huán)境，領(lǐng)導(dǎo)委派我到Z市去解決問題。出發(fā)時正趕上下雪，街邊行人稀少，路過的美女也藏起了撩人的小蠻腰。公交車小心翼翼地行駛在有些上凍的路面上，時而發(fā)出吱呀吱呀的聲音，灑家坐在搖搖晃晃的車上，有一搭沒一搭地考慮著這個問題，突然想到了一個可能的答案。

　　‘可能是定時器管理程序那里的問題，在轉(zhuǎn)向燈多次定時那里，有個對軟件定時器節(jié)點的計時次數(shù)的遞減操作，這是一個32位的變量，它是不是從0遞減到了2的32次方-1了？’灑家一面盤算著，一邊打開電腦，想驗證一下自己的想法。

　　看到代碼后，灑家不禁啞然失笑，原來我早就改變了定時器管理程序的實現(xiàn)方式，現(xiàn)在計時次數(shù)不是遞減，而是累加了，每次計時到達(dá)時將計時次數(shù)累加，然后和設(shè)定好的閾值進(jìn)行比較，如果大于等于閾值就說明已經(jīng)完成了多次定時。

　　人的記憶真奇妙，大雁飛過天空了無痕，人之前干過的事情卻在腦子里扎下了根。

　　3

　　北風(fēng)吹，雪花飄，刮到臉上似鐮刀！在一片肅殺的天寒地凍中，灑家頂風(fēng)冒雪地來到項目合作方所在的Z市。

　　寒暄幾句之后，小鄭把我引到測試臺前，一個高約兩米的測試機(jī)柜靜靜地矗立在房間的角落，前面有一些清晰但不耀眼的指示燈，后面就是一些時間繼電器和實打?qū)嵉能嚐?、車窗等?fù)載了。

　　我探過頭去看了看，轉(zhuǎn)向燈正閃個不停，甚是刺眼。

　　“你們一直沒有斷電？”我揉了揉被車燈晃得發(fā)花的眼睛，問起小鄭來。

　　“沒有，知道你過來，我們沒敢斷電，就怕斷了電，問題就再也測不出來了。”小鄭帶著一絲不好意思的微笑，哎，多么老實的工程師??！

　　接著是一陣無言的沉默，看著我攢眉蹙額地想事情，小鄭也識趣地站遠(yuǎn)了一些。產(chǎn)品線束零亂地接在測試臺上，在測試過程中，其它負(fù)載仍然有條不紊地相繼接通和關(guān)斷，轉(zhuǎn)向燈暫時正常一下，執(zhí)行完相關(guān)功能之后再一次返回?zé)o休無止的通斷輪回中。

　　看著簡陋的測試環(huán)境和凌亂的接線，我心里多多少少有些不安，這樣的測試環(huán)境，各個輸入線上得有多少雜波呀！不過，除了心疼產(chǎn)品要應(yīng)對這種無端的騷擾之外，灑家對雜波會產(chǎn)生產(chǎn)品功能故障倒是一點也不擔(dān)心，做為一名入職多年的嵌入式軟件工程師，灑家可以想得到，雜波一次次向產(chǎn)品襲來，大無畏的產(chǎn)品果斷啟用濾波功能，將一道道雜波斬于馬下，就是雜波來得再猛烈些，濾波也能游刃有余，不在話下！

　　4

　　灑家遇到問題一向喜歡快刀斬亂麻，憑著多年掃過的雷，掉過的坑，再輔以神神叨叨的直覺，一般都會精準(zhǔn)定位，快速爆破，直搗黃龍，這種順風(fēng)順?biāo)?，在一定程度上也滋養(yǎng)了我的輕狂。

　　自古年少多輕狂，誰不想，輕衣怒馬，仗劍走四方！

　　這次，灑家檢查了觸發(fā)轉(zhuǎn)向燈閃爍的幾乎所有代碼，基本上都是有進(jìn)有出，閃爍幾次就會停下來，絕不至于閃個不停的。弄了半天還搞不清楚子丑演卯，身在異鄉(xiāng)，進(jìn)退恓惶，真想跺跺腳，罵罵娘，以免被憋到抓狂。

　　人的世界里充滿了爾虞我詐，計算機(jī)的世界卻始終表里如一，童叟無欺。轉(zhuǎn)向燈明明白白地突然在一邊閃個不停，搞得人心神不寧，再不正視問題就是赤裸裸的掩耳盜鈴！

　　看來問題就出在還沒檢查過的最后一處代碼了，即碰撞報警功能。這款產(chǎn)品平時會檢測一個PWM形式的碰撞信號，碰撞信號有效時，會觸發(fā)轉(zhuǎn)向燈一直閃爍。

　　可能嗎？測試臺還能鬼使神差地在碰撞信號線上產(chǎn)生出一個PWM形式的雜波來？

　　世界千奇百怪，如果真有這樣的雜波，身經(jīng)百戰(zhàn)的灑家也有些感到奇怪。但是畢竟沒有了其它懷疑的對象，于是灑家收拾好心情，好好地分析了一下碰撞信號的檢測程序。

　　在這款產(chǎn)品中，使用管腳的輸入捕捉功能檢測碰撞信號，使用上升沿和下降沿同時捕捉的方式，檢測到上升沿后，記錄一個時間戳A，等到檢測到下降沿時，再記錄一個時間戳B，再等待下一個上升沿，繼續(xù)記錄時間戳C。如果信號線上的高電平持續(xù)時間（B-A）和低電平持續(xù)時間（C-B）滿足碰撞信號形式，便認(rèn)為碰撞信號有效。

　　分析到這里，灑家有些茫然了。

　　5

　　天外有天有無常，山外有山有他鄉(xiāng)，雜波之外有雜波，難道正是PWM模樣？

　　灑家正想沉浸在神秘主義和虛無主義的情緒里顧影自憐一番，小鄭屁顛屁顛地過來了。他帶著一副期待的神情，看了看我，看了看電腦，沉默了一會兒，終于問了出來；“是不是找到原因了？”

　　“啊，”我不置可否，“還要再確認(rèn)一下！”

　　時間寶貴，不可浪費(fèi)，既然對碰撞信號檢測程序起了懷疑，不管三七二十一，先把代碼改了再說。

　　于是，我在碰撞信號的檢測上也加了一層濾波。

　　修改之后，必須連續(xù)三次PWM信號滿足碰撞信號形式，才會認(rèn)為碰撞信號有效。改完之后，我把新程序灌到板子上，把小鄭叫來，讓他重新對測試臺上了電，便先回了賓館。

　　一路奔波，下了車直接過來頂鍋，看著系統(tǒng)的翻車，最后加了一層濾波，灑家也是累了狗了！

　　傍晚時分，我緩緩踱步到了合作方公司，測試臺正在有條不紊地執(zhí)行各項功能，指示燈閃來閃去都很正常。

　　接下來兩天正好是周末，我和小鄭在辦公室盯了兩天，一切正常！心態(tài)放松的我跟小鄭說明白了問題的來龍去脈，看著小鄭驚訝地遲遲合不上嘴，我毫不留情地又給了他重重一錘：碰撞信號輸入線上能引入PWM形式的雜波，你們應(yīng)該檢查檢查到底是測試臺的問題還是產(chǎn)品硬件的問題了！

　　6

　　回程的路上，我一直禁不住地胡思亂想，電子工程師的工作干得久了，我慢慢地變成了一個懷疑論者。在電子產(chǎn)品的世界里，一切都有可能發(fā)生，保持開放的態(tài)度、發(fā)散的思維對解決疑難雜癥特別重要。這一次經(jīng)驗教訓(xùn)也給我結(jié)結(jié)實實地上了一課，正所謂：萬物皆需加濾波，否則系統(tǒng)會翻車！