第五十六章：完美的不像人
接下來的日子，陸沉的生活多了一項高度保密的地下工作。
他依舊認真上課，備考，但所有的課餘時間，包括晚上熄燈後打手電的時間，幾乎都投入到了這份寒假作業中。
他先反覆研讀那疊材料，吃透系統需求、硬體約束和核心難點。
然後在筆記本上，開始自己的紙上設計。
沒有實際的Z80單板機，他就根據TP801的手冊（張老師又幫他找了一份更詳細的），在筆記本上畫出系統內存映射、IO口分配、中斷向量表。
他設計了一個極簡的、基於定時器中斷的調度核心，用來協調數據採集、處理和通信任務。
數據濾波算法，他放棄了材料中提到的幾種複雜但耗時的方案，結合自己前世的經驗，選擇了一種改進型的遞推平均濾波結合簡單限幅濾波的方法，在保證一定效果的前提下，極大減少了計算量。
為了對抗工頻干擾，他設計了一個簡單的自適應陷波器思路，雖然以Z80的性能實現完整的自適應不現實，但他簡化了參數調整邏輯，使其能在初始化時根據預設工頻進行一次性配置。
每一個設計，他都要反覆推敲時序是否衝突，計算量是否超限，內存是否夠用。
他在草稿紙上寫滿偽代碼，畫滿時序圖。
遇到卡住的地方，就去查資料，翻看那本《微型計算機原理》，或者去圖書館的舊紙堆里尋找靈感。
有時也會帶著提煉後的問題，去請教張老師，但只問原理和思路，不涉及具體設計細節。
他還真的用蘋果II的BASIC，寫了一些小程序，來模擬驗證算法效果。
比如用隨機數模擬帶噪聲的採樣數據，驗證他的濾波算法效果；用簡單循環模擬多任務調度，看會不會出現優先級反轉或死鎖。
雖然運行環境天差地別，但能幫助他理清邏輯。
這個過程是孤獨的，也是充實的。
常常為了一個中斷服務程序里如何既完成操作又快速退出而苦思冥想，也為了找到一種節省內存的數據結構而欣喜。
他仿佛又回到了前世，在實驗室里攻克某個技術難點時的狀態，只是工具從強大的工作站和仿真器，變成了紙筆和一台蘋果II。
他的投入沒有逃過室友的眼睛。
陳浩發現陸沉晚上打手電的時間更長了，看的不是課本，而是一些畫滿奇怪框圖和符號的筆記。
孫鵬則好奇陸沉為什麼老在蘋果II上運行一些看不懂的、光列印數字的程序。
劉宇隱約猜到陸沉可能在研究什麼深奧的東西，但陸沉不說，他也不多問。
期末考試如期而至，又波瀾不驚地結束。
陸沉再次以接近滿分的總成績，穩居年級第一。
實驗班的同學們對這個結果已經麻木了，仿佛那是天經地義的事情。
考完試的下午，陸沉沒有像其他同學一樣急著放鬆或收拾行李回家。
他抱著那份已經翻閱得有些卷邊、寫滿批註的寒假作業材料，以及自己那本厚厚的設計筆記，敲響了張老師辦公室的門。
「進來。」張老師正在整理東西，看到陸沉和他懷裡那摞東西，眼中閃過一絲瞭然和期待。
「張老師，材料我看完了，也……試著想了想。」陸沉把材料和筆記本放在桌上。
「哦？有什麼收穫？隨便說說。」張老師坐直身體，儘量讓自己的語氣顯得隨意。
陸沉沒有直接攤開筆記，而是整理了一下思路，開始陳述。
他從系統總體框架說起，講了自己設想的基於優先級中斷的簡單任務調度模型，講了在內存限制下的數據緩衝區設計，重點闡述了他對濾波算法的改進思路和簡化策略，詳細解釋了如何平衡實時性和精度，以及對抗工頻干擾的簡化方案。
他語氣平穩，邏輯清晰，沒有引用任何高深術語，都是用最直白的語言，配合著手勢在桌上比劃，仿佛在描述一台正在他腦海中運行的機器。
張老師起初只是聽著，不時點頭。
但隨著陸沉越講越深，越講越細，他的表情漸漸變了。
驚訝，思索，恍然，再到難以掩飾的震動。
陸沉講的許多思路，特別是對算法計算量的極致壓縮和對中斷響應的精細化設計，完全不像是一個中學生（甚至比大學生還要強得多）的思維深度。
這已經不僅僅是有點悟性，這簡直像是一個有豐富嵌入式系統開發經驗的人，在苛刻條件下做出的優化設計！更關鍵的是，陸沉的整個設計，緊緊圍繞著Z80單板機的實際限制展開，沒有不切實際的空想，每一步都考慮到了可行性和代價。
「……大概就是這樣。還有一些細節，比如看門狗定時器的使用、通信協議里的差錯校驗，我筆記里寫得更詳細些，但可能還有不少想當然的地方。」陸沉講完，喝了口水，看著陷入沉思的張老師。
辦公室里安靜了片刻。
張老師長長地舒了口氣，摘下眼鏡，揉了揉鼻樑，然後重新戴上，目光複雜地看著陸沉：「陸沉，你這些想法……都是你自己琢磨出來的？沒問別人？」
「主要是自己推演，也查了些資料。有些不確定的地方，問過您原理。」陸沉如實回答。
張老師拿起陸沉那本寫滿的筆記，快速翻看著。
裡面不僅有文字描述，還有大量工整的流程圖、時序圖、內存分配表、偽代碼，甚至還有一些簡單的電路連接示意（比如擴展AD晶片與Z80的接口設想）。
雖然筆跡稚嫩，但條理之清晰、考慮之周詳，令人嘆為觀止。
「了不得……」張老師喃喃道，翻到某一頁，指著上面一段關於用查表法替代實時浮點運算加速特定濾波環節的備註，「這個查表法的想法，很巧妙。犧牲一點靈活性，換取速度，在這個場景下是划算的。還有這個中斷嵌套的處理策略……你連這個都考慮到了。」
他合上筆記，沉默了一會兒，似乎在消化內心的震撼。
他依舊認真上課，備考，但所有的課餘時間，包括晚上熄燈後打手電的時間，幾乎都投入到了這份寒假作業中。
他先反覆研讀那疊材料，吃透系統需求、硬體約束和核心難點。
然後在筆記本上，開始自己的紙上設計。
沒有實際的Z80單板機，他就根據TP801的手冊（張老師又幫他找了一份更詳細的），在筆記本上畫出系統內存映射、IO口分配、中斷向量表。
他設計了一個極簡的、基於定時器中斷的調度核心，用來協調數據採集、處理和通信任務。
數據濾波算法，他放棄了材料中提到的幾種複雜但耗時的方案，結合自己前世的經驗，選擇了一種改進型的遞推平均濾波結合簡單限幅濾波的方法，在保證一定效果的前提下，極大減少了計算量。
為了對抗工頻干擾，他設計了一個簡單的自適應陷波器思路，雖然以Z80的性能實現完整的自適應不現實，但他簡化了參數調整邏輯，使其能在初始化時根據預設工頻進行一次性配置。
每一個設計，他都要反覆推敲時序是否衝突，計算量是否超限，內存是否夠用。
他在草稿紙上寫滿偽代碼，畫滿時序圖。
遇到卡住的地方，就去查資料，翻看那本《微型計算機原理》，或者去圖書館的舊紙堆里尋找靈感。
有時也會帶著提煉後的問題，去請教張老師，但只問原理和思路，不涉及具體設計細節。
他還真的用蘋果II的BASIC，寫了一些小程序，來模擬驗證算法效果。
比如用隨機數模擬帶噪聲的採樣數據，驗證他的濾波算法效果；用簡單循環模擬多任務調度，看會不會出現優先級反轉或死鎖。
雖然運行環境天差地別，但能幫助他理清邏輯。
這個過程是孤獨的，也是充實的。
常常為了一個中斷服務程序里如何既完成操作又快速退出而苦思冥想，也為了找到一種節省內存的數據結構而欣喜。
他仿佛又回到了前世，在實驗室里攻克某個技術難點時的狀態，只是工具從強大的工作站和仿真器，變成了紙筆和一台蘋果II。
他的投入沒有逃過室友的眼睛。
陳浩發現陸沉晚上打手電的時間更長了，看的不是課本，而是一些畫滿奇怪框圖和符號的筆記。
孫鵬則好奇陸沉為什麼老在蘋果II上運行一些看不懂的、光列印數字的程序。
劉宇隱約猜到陸沉可能在研究什麼深奧的東西，但陸沉不說，他也不多問。
期末考試如期而至，又波瀾不驚地結束。
陸沉再次以接近滿分的總成績，穩居年級第一。
實驗班的同學們對這個結果已經麻木了，仿佛那是天經地義的事情。
考完試的下午，陸沉沒有像其他同學一樣急著放鬆或收拾行李回家。
他抱著那份已經翻閱得有些卷邊、寫滿批註的寒假作業材料，以及自己那本厚厚的設計筆記，敲響了張老師辦公室的門。
「進來。」張老師正在整理東西，看到陸沉和他懷裡那摞東西，眼中閃過一絲瞭然和期待。
「張老師，材料我看完了，也……試著想了想。」陸沉把材料和筆記本放在桌上。
「哦？有什麼收穫？隨便說說。」張老師坐直身體，儘量讓自己的語氣顯得隨意。
陸沉沒有直接攤開筆記，而是整理了一下思路，開始陳述。
他從系統總體框架說起，講了自己設想的基於優先級中斷的簡單任務調度模型，講了在內存限制下的數據緩衝區設計，重點闡述了他對濾波算法的改進思路和簡化策略，詳細解釋了如何平衡實時性和精度，以及對抗工頻干擾的簡化方案。
他語氣平穩，邏輯清晰，沒有引用任何高深術語，都是用最直白的語言，配合著手勢在桌上比劃，仿佛在描述一台正在他腦海中運行的機器。
張老師起初只是聽著，不時點頭。
但隨著陸沉越講越深，越講越細，他的表情漸漸變了。
驚訝，思索，恍然，再到難以掩飾的震動。
陸沉講的許多思路，特別是對算法計算量的極致壓縮和對中斷響應的精細化設計，完全不像是一個中學生（甚至比大學生還要強得多）的思維深度。
這已經不僅僅是有點悟性，這簡直像是一個有豐富嵌入式系統開發經驗的人，在苛刻條件下做出的優化設計！更關鍵的是，陸沉的整個設計，緊緊圍繞著Z80單板機的實際限制展開，沒有不切實際的空想，每一步都考慮到了可行性和代價。
「……大概就是這樣。還有一些細節，比如看門狗定時器的使用、通信協議里的差錯校驗，我筆記里寫得更詳細些，但可能還有不少想當然的地方。」陸沉講完，喝了口水，看著陷入沉思的張老師。
辦公室里安靜了片刻。
張老師長長地舒了口氣，摘下眼鏡，揉了揉鼻樑，然後重新戴上，目光複雜地看著陸沉：「陸沉，你這些想法……都是你自己琢磨出來的？沒問別人？」
「主要是自己推演，也查了些資料。有些不確定的地方，問過您原理。」陸沉如實回答。
張老師拿起陸沉那本寫滿的筆記，快速翻看著。
裡面不僅有文字描述，還有大量工整的流程圖、時序圖、內存分配表、偽代碼，甚至還有一些簡單的電路連接示意（比如擴展AD晶片與Z80的接口設想）。
雖然筆跡稚嫩，但條理之清晰、考慮之周詳，令人嘆為觀止。
「了不得……」張老師喃喃道，翻到某一頁，指著上面一段關於用查表法替代實時浮點運算加速特定濾波環節的備註，「這個查表法的想法，很巧妙。犧牲一點靈活性，換取速度，在這個場景下是划算的。還有這個中斷嵌套的處理策略……你連這個都考慮到了。」
他合上筆記，沉默了一會兒，似乎在消化內心的震撼。