---
marp: true
theme: default
paginate: true
---

# Этап 1. Системный подход

Черкашин Евгений Александрович, группа ЭВМ-91-2

---

## Слайд 1. Границы системы

**Назначение:**
Цифровой микрофон для no-cut записи лекций, отдающий в надсистему аудиопоток и команды управления без драйверов и монтажа.

**Внутри системы:**
- Микрофон, NE5532, PCM1808, RP2040
- Кнопки, LED On AIR, прошивка

**В надсистеме:**
- Linux + SimpleScreenRecorder, Xephyr
- Публикация на YouTube/PeerTube
- LLM-заметки, MQTT (для индикации)

---

## Слайд 2. Надсистема и её требования

**Надсистема задаёт интерфейсы:**

- USB Audio Class — иначе SSR не захватит звук
- HID-клавиатура — управление записью через горячие клавиши
- Без драйверов — Linux + SSR работают «из коробки»

**Ключевое уточнение:**
Управление записью — HID, а не MQTT. MQTT убран из микрофона.

---

## Слайд 3. Unit — Interface — Protocol

| Unit | Interface | Protocol |
|------|-----------|----------|
| Микрофон | Аналоговый выход | Аналоговый |
| NE5532 | Аналоговый вход/выход | Аналоговый |
| PCM1808 | I2S | I2S (BCLK, LRCK, DATA) |
| RP2040: I2S | I2S | I2S, PIO+DMA |
| RP2040: USB Audio | USB | USB Audio Class |
| RP2040: HID | USB | USB HID |
| RP2040: VAD | Внутренний | Энергия + спектр |
| Кнопки / LED | GPIO | Опрос / прерывание |

---

## Слайд 4. Эмерджентные свойства

**Проверка: исчезает ли при разборке?**

**Эмерджентные:**
- No-cut запись — только совместная работа VAD + HID + USB Audio
- Отсутствие драйверов — USB Audio Class + HID стандартны
- Индикация On AIR — связка «состояние → LED»
- Управление без приложения — HID + горячие клавиши SSR

**Аддитивные:**
- Снижение шума (NE5532 + PCM1808)
- Частота дискретизации, разрядность

---

## Слайд 5. Отрицательные эмерджентные свойства

- **Ложное срабатывание VAD** — шум зала похож на речь → спектр + гистерезис
- **Конфликт HID** — глобальные горячие клавиши → редкие комбинации
- **VAD только останавливает** — возобновление вручную → осознанное решение
- **LED запаздывает** — 1–5 сек допустимо по требованиям
- **Потеря синхронизации I2S** — переполнение буфера → контроль overrun/underrun

---

## Слайд 6. Тождественные элементы и инварианты

**Тождественные элементы:**
- По функции: кнопка старт/стоп и HID-команда «стоп»; VAD и кнопка «стоп»
- По интерфейсу: USB Audio и USB HID — оба USB
- По протоколу: I2S — единственный канал PCM1808 → RP2040

**Инварианты:**
- Аудиопоток не прерывается при управлении
- VAD только останавливает
- LED отражает состояние записи
- HID = горячие клавиши SSR
- USB Audio Class без драйверов

---

## Слайд 7. Восемь аспектов

| Аспект | Содержание |
|--------|------------|
| Элементный | Микрофон, NE5532, PCM1808, RP2040, кнопки, LED |
| Структурный | Микрофон → NE5532 → PCM1808 → RP2040 → USB → ПК |
| Функциональный | Захват, оцифровка, VAD, USB Audio, HID, индикация |
| Целевой | No-cut запись лекции без монтажа |
| Ресурсный | USB-питание, PIO+DMA, два ядра, GPIO |
| Интеграционный | USB Audio + HID + I2S + GPIO на одном МК |
| Коммуникационный | I2S, USB Audio/HID, GPIO |
| Исторический | От аналога на NE5532 → к цифре с RP2040 и VAD |

---

## Слайд 8. Выводы

- Границы системы определены: микрофон, аналог, АЦП, МК, кнопки, LED
- Надсистема задаёт интерфейсы: USB Audio Class и HID
- Ключевые эмерджентные свойства: no-cut, без драйверов, индикация
- Отрицательные эмерджентные: ложный VAD, конфликт HID, задержка LED
- Управление — HID, MQTT убран из микрофона
- Следующий шаг: этап 2

Спасибо за внимание.