卷首语
1965 年 3 月，“73 式” 19 组算法模块与密钥动态生成器已分别通过独立测试，但研发团队深知：独立达标不等于协同顺畅 —— 算法模块需实时接收密钥生成器输出的 128 位动态密钥，密钥生成器需响应模块的更新请求，若二者数据交互存在接口不兼容、时序冲突或数据丢失，将导致整个加密流程中断。这场为期 15 天的协同调试，不仅解决了 “数据格式不匹配”“时序不同步” 等 6 类核心问题，更形成 “模块协同测试规范”，使分散的技术单元融合为高效运转的加密系统，为 “73 式” 原型机研制打通了关键整合环节。
一、协同调试的背景与核心目标
19 组算法模块（如矩阵变换、分组补零）与密钥动态生成器虽独立通过测试，但首次初步整合时，李工团队发现：密钥生成器输出的 128 位密钥（二进制格式）与 “密钥整合模块” 预期的十六进制格式不兼容，导致加密流程在 “密钥注入” 环节中断，错误率 100%，暴露了独立开发阶段接口定义不一致的隐患，协同调试势在必行。
基于系统集成需求，团队明确调试三大核心目标：一是解决模块间数据交互问题，确保密钥生成器与 19 组模块数据格式统一、时序同步，交互错误率≤0.001%；二是验证整合后系统的连续性，1000 字符明文加密全流程（输入 - 分组 - 矩阵 - 密钥 - 输出）无中断，耗时≤8 秒（指标≤10 秒）；三是适配磁芯存储器与硬件运算单元，确保协同运行时功耗≤35w（哨所供电限额）、-40c环境下稳定运行。
调试工作由李工牵头（算法板块总负责，熟悉模块交互逻辑），组建 5 人专项小组：李工（整体协同规划，把控调试方向）、郑工（密钥模块负责人，解决生成器接口问题）、王工（硬件适配，调整时序与电路）、马工（测试执行，采集交互数据）、陈工（随机数模块支持，确保密钥生成稳定），覆盖 “算法 - 密钥 - 硬件 - 测试” 全环节。
调试周期规划为 15 天（1965.3.1-1965.3.15），分四阶段：第一阶段（3.1-3.3）搭建协同调试环境，梳理模块交互路径；第二阶段（3.4-3.8）开展初始整合测试，定位数据交互问题；第三阶段（3.9-3.13）优化接口与时序，解决问题；第四阶段（3.14-3.15）全流程验证与稳定性测试，衔接原型机组装。
启动前，团队梳理核心约束：调试需覆盖 “常态 - 低温 - 强电磁” 三类实战环境；优化不得修改已固化的模块代码（避免重新评审）；交互延迟需≤0.1μs（不影响加密效率），这些约束成为调试的重要边界。
二、协同调试环境的搭建与交互路径梳理
马工团队基于系统架构，搭建 “模块 - 密钥” 协同调试环境，还原实战运行场景，确保问题可复现、可定位。
硬件模拟平台搭建：采用国产 JS-1965 型电子管计算机模拟磁芯存储器（地址 0x0000-0xFFFF），接入 19 组算法模块的硬件原型（如矩阵运算单元、分组模块电路板）与密钥动态生成器原型，通过示波器（SR-8 型）监测数据总线信号，用数据记录仪（dL-1965 型）实时记录模块间数据交互过程，环境参数可控（温度、电磁干扰可调节）。
软件模拟与监控：在计算机中加载 19 组模块与密钥生成器的代码镜像，模拟磁芯存储器中的程序运行，通过 “模块交互监控程序” 实时显示各模块的状态（空闲 \/ 运行 \/ 等待）与数据流向（如 “密钥生成器→0x5000 地址→密钥整合模块”），便于定位数据滞留或丢失节点。
交互路径梳理：李工团队绘制《模块 - 密钥协同交互图谱》，明确核心交互节点：1密钥生成器→密钥整合模块（输出 128 位密钥）；2密钥整合模块→矩阵变换模块（传递密钥参数）；3分组模块→密钥生成器（发送时间戳同步请求）；4异常处理模块→密钥生成器（触发密钥紧急销毁），共梳理 8 个关键交互节点，标注每个节点的预期数据格式与时序要求。
3 月 3 日，调试环境通过验收：模拟 “密钥生成→注入” 基础交互，数据记录仪可清晰捕捉数据传输波形，监控程序能实时显示模块状态，交互图谱覆盖所有核心节点，为后续调试奠定基础。
三、历史补充与证据：调试环境与交互图谱档案
1965 年 3 月的《“73 式” 模块协同调试环境搭建档案》（档案号：xt-1965-001），现存于研发团队档案库，包含硬件平台清单、软件监控程序说明、交互图谱，共 32 页，由马工、李工共同编制，是环境搭建的核心依据。
档案中 “硬件平台清单” 详细标注：“JS-1965 计算机（运算速度 1 万次 \/ 秒，内存 64Kb）、SR-8 示波器（带宽 10mhz，用于观测数据总线波形）、dL-1965 数据记录仪（采样率 1μs \/ 次，记录数据传输时序）、19 组模块硬件原型（含矩阵运算单元电路板，1369 个晶体管）、密钥生成器原型（含噪声源与运算单元）”，硬件参数与实际研发配置一致。
交互图谱页显示：每个交互节点用 “模块 A→模块 b” 箭头标注，旁注数据格式与时序要求，例如 “密钥生成器→密钥整合模块” 标注 “数据格式：128 位二进制，时序：生成后 0.05μs 内送达 0x5000-0x507F 地址，超时则重试”，图谱中用红色标注高风险节点（如 “密钥紧急销毁” 交互，需 0.02μs 内响应）。
软件监控程序说明页附界面截图：界面分为 “模块状态区”（显示 19 组模块与密钥生成器的运行状态）、“数据流向区”（动态箭头显示数据传输）、“错误报警区”（实时提示数据格式错误或超时），操作说明详细，确保调试人员可快速上手。
档案末尾 “环境验收记录” 显示：3 月 3 日，模拟 “密钥生成→注入” 交互 100 次，数据传输成功率 100%，波形捕捉清晰，监控程序状态显示准确，验收结论为 “合格”，档案有马工、王工签名，日期为 3 月 3 日。
四、初始整合测试与数据交互问题定位
3 月 4 日 - 3 月 8 日，团队开展初始整合测试，按交互图谱依次验证 8 个核心节点，共测试 1000 次全流程加密（1000 字符明文），定位出 6 类数据交互问题，问题集中在格式、时序、缓存三大维度。
数据格式不兼容问题：密钥生成器输出 128 位二进制密钥（如 “0101...1010”），但 “密钥整合模块” 预期接收十六进制格式（如 “5A...A5”），导致 100% 数据解析错误，需统一格式标准；此外，分组模块发送的 “时间戳同步请求” 为 8 字节 AScII 码，密钥生成器仅支持 4 字节二进制请求，交互失败率 85%。
时序不同步问题：矩阵变换模块运算速度 0.7μs \/ 次，密钥整合模块向其传递密钥的延迟达 0.2μs，导致矩阵模块 “等密钥” 耗时增加，全流程加密耗时从 6.8 秒增至 9.2 秒（接近指标上限）；更严重的是，多节点同步时，密钥生成器时间戳校准信号延迟 0.3 秒，导致从节点密钥与主节点偏差，加密错误率 0.5%。
缓存区溢出与数据丢失：“密钥生成→密钥整合模块” 交互节点的缓存区（0x5000-0x507F，128 字节）仅能存储 1 组密钥，当密钥更新周期缩短至 15 分钟（实战应急场景），缓存区来不及清空，新密钥覆盖旧密钥，导致数据丢失率 0.1%；分组模块向密钥生成器发送的请求数据因缓存区满，丢失率达 0.3%。
3 月 8 日，团队形成《初始整合测试问题报告》，详细记录 6 类问题的表现、发生节点、错误率，附数据记录仪捕捉的错误波形图（如格式错误时的数据乱码波形），为后续优化提供精准依据。
五、数据交互问题的优化策略与实施
针对定位的问题，李工团队联合郑工、王工制定 “格式统一 - 时序同步 - 缓存扩容” 的三维优化策略，避免单一优化无法解决根本问题，优化过程严格遵循 “不修改模块核心代码” 的约束。
数据格式统一：郑工团队设计 “格式转换适配层”（代码量 80 字节，存储于磁芯存储器 0x3F00-0x3F4F），无需修改模块代码即可实现格式兼容 —— 密钥生成器输出的二进制密钥经适配层转换为十六进制，再传入密钥整合模块；分组模块的 AScII 码请求经适配层转换为二进制，发送至密钥生成器，转换耗时≤0.01μs，格式错误率从 100% 降至 0。
时序同步优化：王工团队调整硬件时钟电路，将系统主时钟频率从 1mhz 提升至 1.2mhz，同时在关键交互节点（如 “密钥→矩阵”）增加 “时序校准信号”—— 密钥整合模块发送密钥前，先向矩阵模块发送 “准备就绪” 信号，矩阵模块响应后再接收数据，交互延迟从 0.2μs 降至 0.08μs；多节点同步时，密钥生成器校准信号发送周期从 10 分钟缩短至 5 分钟，同步误差从 0.3 秒降至 0.1 秒，全流程加密耗时恢复至 6.9 秒。
缓存区扩容与管理：王工团队在磁芯存储器中新增 2 个 128 字节缓存区（0x5080-0x50FF、0x5100-0x517F），与原缓存区构成 “三缓存轮换” 机制 —— 新密钥写入空闲缓存区，旧密钥读取完成后释放，避免覆盖；同时设计 “缓存状态监测程序”，当缓存区使用率≥80% 时，暂停新数据写入，缓存溢出率从 0.1% 降至 0，数据丢失率清零。