1. 缘由
拿到Cix开发有一阵子了，写了一篇NPU的测评文章，链接在这：跳跳跳，发现大家好像对枯燥的技术性文章热情不高：
欢迎大家给我评论评论，说道说道不喜欢的原因噢~ 比如：
--- “UP文章写的太烂了，不忍直视”，
--- “在线下我可能得叫一声 章工牛的！但不好意思，这里是网络，我的意思是你还得练！！！”
或者其他啥的。。。
所以这次我决定给开发板做点不一样的事情，要简单点的，实用一点的，好玩一点、接地气一点的东西，以下就是我的心路历程。
刚开始想着AI PC主打的是强大的CPU、GPU能力以及AI能力，那我刚好可以做一个机械臂来玩玩，调研了两天后发现成本有点子高，不仅是金钱成本，技术成本以及学习成本都超出了我业余er的承受范围（主要是我周末想去公园钓鱼），于是退而求其次转而先做一个小一点的项目热热身。
2. 摸索方向
研究板子的时候发现，板子自带了一组GPIO口，官方描述是：“O6 主板上包含一个 40 针 GPIO 连接器，用于低速总线连接和通用输入/输出 (GPIO) 功能。”
这是嵌入式领域标志性特点呀，关于这块我略微懂点拳脚啊，好！就从这着手了：
看上述表格，总共40 pin的IO口，能做的项目可多了，比如当年大学单片机第一课的：“点流水灯”！花式电灯的100种玩法！（开玩笑的）;
数了一下里面的各种接口：
- 通用gpio（3.3v兼容）有13个；
- 复用的SPI口算两组，
- 一组IIC接口；
- 一组UART串口；
- 具有PWM功能的GPIO（3.3V）2个；
- IIS音频数字接口一组；
- 3.3V、5V电源；
PWM GPIO用来做呼吸灯的或者控制舵机啊，步进电机啊啥的；
IIC、SPI有的话相当于板载一个MCU了，我们做系统设计的时候可以省一个单片机了；
UART一般用来打印log调试信息或者终端控制的，这里都直接linux了，用处不大；
哎~IIS，这里有点意思，IIS是音频数字总线，音频数据在芯片间传输一般都是走IIS总线接口，现在好多商用级音频设备都通过HDMI线走IIS信号，来连接音频前后级设备，我们这里天然的直接有接口了呀，直接在这里做块小板子，插到主板上，IIS信号路径就是尽可能短了，完美呀！
3. 确认过眼神
好了！我知道了，我们来做一个准专业级HIFI设备吧！
也就是给O6加一个专属的外设HIFI声卡，当然了，既然都专业级了，我们的规格必须得到位：
- 数字界面（用来处理音频数字信号输入输出接口管理的）部分输入支持同轴、光纤、IIS，当然了O6只有IIS我们只支持IIS即可（为什么不支持USB呢？因为实际听感上USB接口会偶有顿挫感，不够完美，所以直接冲IIS接口）。
- 规格上支持PCM 44.1K~768KHz，支持DoP64~DoP128，支持native DSD64~DSD256；
- DAC部分采用双PCM1794A全平衡解码，两路PCM1794A设定MONO模式,分别负责左右声道解码，理论上可以做到最高132dB信噪比。
- 晶振部分采用有源双晶振架构，配合CT7306数字界面芯片来实现超低jitter的时钟系统；
- 耳放部分电路基础版采用芯片来实现，主要是TI的音频类运放，用在IV转换电路，LPF电路，以及最后的功率放大电路部分；
- 电源部分主要是从主板取电（当然也可选择从外接线性电源），取5V/3.3V电，转正负12V给到运放供电，从而增大耳放输出的动态范围，这里的电源方案主要是为了便携，并未严格考虑纹波的控制以及瞬态响应性能，争取在pro版本解决电源纹波以及瞬态响应的问题
- PCB部分需要仔细考虑布局以及关键信号的处理，否则引入噪声的话，“听到的背景就不够黑了！”
1. Pro版本的耳放部分将会基于当前方案进行全面的参数升级，并做成独立供电的桌面级设备。
2. 选用更好的运放，并且功率部分改为分立元件版本以获得足够低的失真。
供电部分使用进口带屏蔽层变压器供电，精心设计线性电源以get足够的纹波控制；
3. 规格部分升级DoP支持到DoP256， DSD支持到DSD512；
4. 晶振还是配合数字界面走双晶振架构，来获得极致的时钟jitter控制，只是普通有源晶振升级为TOSC或者恒温晶振，或者直接采用专用PLL时钟芯片方案；
数字界面设计为支持同轴、光纤、IIS输入，输出也同样如此，即可做数字前端也可做单独的耳放设备；
5. DAC可能会选用双CS43198芯片来支持更高规格的音频直出，甚至直推DSD；
6. 对电容的选择会更加偏音频一点；
7. 新增一个外壳，做成HIFI设备该有的模样。
这个版本比较烧钱了，而且对模拟电路的设计调优能力要求较高了，以后有空了单独做个完整的桌面级设备出来。4. 搭建系统架构
4.1 硬件架构
至此，硬件部分的介绍就完成了，
硬件的整体架构如上图所示，目标是做成一块pcb板，直接插到主板上就能用。
软件部分控制、音频处理等都教给linux应用层来处理了，当然要是处理DSD native数据的时候可能需要改下linux driver层，这个到时候碰到了再说；
在player层面尽量精简，给予足够的软件灵活度来配合AI顶层的需求；
AI层面来实现我们的想法，天马行空，肆意妄为，随心所欲~（欢迎提供思路~）
我目前的构思是：
当你坐在电脑前工作时，NPU会跑实时分割网络获取人脸部分，然后推送到LVM部分进行情绪识别，基于情绪识别结果送到LLM获取当下情绪内最适合的歌曲推荐，并从网络获取音频流并播放。
所以从软件部分来看，我愿称之为最适合程序员的播放器。
4.2 软件架构
于是软件层面的架构如下图所示：
从架构看就知道这是一个从硬件到linux驱动到AI的端到端应用，对我来说是个不小的工程，由于个人只有业余时间弄，因此进度较慢，感兴趣的同学们关注一下吧！
当然了，特别感兴趣的同学也可以直接参与进来一起开发，在上面架构图中的每个环节都可以，比如懂硬件开发，我们就一起设计电路，选型芯片，设计参数指标，比如懂linux，我们就一起移植volumio这样的系统，优化各种音频IC的控制方案，懂AI的我们就一起微调大模型。。。（总之我全程参与~主打一个陪伴式开发），最终我将过程整理出来作为教程，造福广大网友！
这里的基础版本我计划开源，并且每个部分的设计原理以及参数计算（比如芯片手册带读、运放参数计算，噪声估计，三极管静态动态分析等等啥的，软件部分可能会用到linux驱动开发，linux应用开发以及外设控制，最重要的就是AI部分的开发了，设计图像处理，大模型微调以及MCP开发等等。。。）我都会以教程的方式分享给大家，稍微有点基础的同学跟着就能走完整个流程！
好了，话不多说，我去画板子去了！下次见！bro~（只能周末等娃睡着才有时间研究研究，日常拖更~下次见~）
