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MCU部署TinyML与CMSIS-NN推理实战

共计 30 章节

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课程导学与开发环境搭建

TinyML概念 · CMSIS-NN简介 · 硬件平台（STM32F4/F7/H7…

课程导学开发环境搭建

CMSIS-NN核心原理

神经网络量化基础（INT8 vs F… · CMSIS-NN库函数架构 · 卷积与全连接层的加速原理

CMSIS-NN核心原理

模型训练与导出（上）

使用TensorFlow训练一个简单… · 模型量化（Post-training… · 转换为TFLite格式

模型训练导出

模型训练与导出（下）

模型优化技巧（剪枝 · 蒸馏） · 转换为C数组（xxd工具）

模型训练导出

CMSIS-NN算子详解（上）

arm_convolve_s8 · arm_fully_connecte… · arm_avgpool_s8的API…

CMSIS-NN算子详解

CMSIS-NN算子详解（下）

arm_softmax_s8 · arm_relu6_s8 · arm_reshape_s8的实现与…

CMSIS-NN算子详解

手工搭建推理引擎（上）

权重与偏置的内存映射 · 输入输出缓冲区管理 · 层间数据流设计

手工搭建推理引擎权重

手工搭建推理引擎（下）

实现前向推理流水线 · 集成CMSIS-NN算子 · 调试与性能打点（DWT周期计数）

手工搭建推理引擎实现前向推理流水…

CMSIS-NN与TFLite Micro集成

TFLite Micro解释器原理 · 在MCU上移植TFLite Micr… · 加载TFLite模型

手写数字识别（MNIST）——从训练… · CMSIS-NN推理代码实现 · 串口输出识别结果

MNIST手写数字识别

关键词唤醒（KWS）——音频特征提取… · CMSIS-DSP与CMSIS-NN… · 实时麦克风数据采集

KWS关键词唤醒

人体活动识别（HAR）——IMU传感… · 轻量级CNN模型设计 · 低功耗连续推理

性能优化（上）

内存池优化（避免动态分配） · 算子融合（Conv+ReLU+Poo… · 循环展开与预取指令

性能优化内存池优化

性能优化（下）

多级缓存利用（M7的ICache/D… · DMA搬运数据 · 双缓冲（Double Bufferi…

模型压缩与部署

权重量化（Per-channel v… · 知识蒸馏实战 · 模型结构搜索（NAS）入门

模型压缩部署

多模型调度与任务切换

多模型共享内存 · 模型加载与卸载机制 · 实时任务调度（FreeRTOS集成）

多模型调度任务切换

安全与可靠性

模型完整性校验（CRC/哈希） · 推理结果置信度评估 · 看门狗与异常恢复

安全可靠性

高级调试技巧

GDB调试CMSIS-NN汇编层 · 使用SEGGER RTT打印推理中间… · 性能分析工具（STM32CubeMo…

高级调试技巧GDB

边缘端持续学习

增量学习原理 · 在MCU上实现简单的在线学习（权重微… · 数据回传与云端协同

边缘端持续学习增量学习原理

工业异常检测——振动信号分析 · 1D-CNN模型设计 · 异常阈值设定与报警

工业异常检测振动信号分析

视觉唤醒（Visual Wake W… · 摄像头驱动（OV2640） · 人脸框绘制

手势识别——基于雷达传感器 · PointNet轻量化 · 实时手势分类

手势识别基于雷达传感器

智能家居——温湿度预测 · 传感器数据融合 · 云端同步

智能家居温湿度预测

可穿戴设备——心电图（ECG）分析 · 心律失常分类 · 低功耗设计

ECG可穿戴设备

农业物联网——作物病害识别 · 模型剪枝与部署 · 太阳能供电系统

农业物联网作物病害识别

自动驾驶辅助——车道线检测 · 透视变换 · 车道偏离预警

自动驾驶辅助车道线检测

机器人——物体抓取：深度估计模型 · 机械臂控制接口 · 实时推理与反馈

机器人物体抓取

无人机——避障导航：光流与深度图融合 · 模型部署在STM32H7 · PWM控制输出

无人机避障导航

智能语音助手——端侧语音识别 · 关键词识别（KWS） · 语音指令解析与执行

综合项目智能语音助手

课程总结与未来展望

TinyML发展趋势 · CMSIS-NN vNext特性 · 从MCU到MPU的迁移路径

课程总结未来展望