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STM32嵌入式AI边缘计算与故障定位实战

共计 30 章节

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STM32与AI边缘计算概述

边缘计算概念 · STM32在AI中的角色 · 典型应用场景（工业异常检测

开发环境搭建

STM32CubeMX · STM32CubeIDE · X-CUBE-AI扩展包安装与配置

开发环境搭建STM32CubeMX

STM32基础外设回顾

GPIO · UART · I2C

STM32基础外设回顾

CMSIS-NN与DSP库入门

CMSIS-NN架构 · DSP指令集 · 在STM32上的性能基准测试

模型量化基础

FP32转INT8原理 · 量化感知训练（QAT）与后训练量化（…

模型量化基础FP32

X-CUBE-AI工具链详解

模型导入 · 验证 · 优化

X-CUBE-AI工具链详解

TensorFlow Lite Micro移植

TFLM运行时环境搭建 · 算子支持列表 · 内存优化策略

ONNX Runtime for STM32

ONNX模型转换 · 算子适配 · 性能调优

边缘推理引擎对比

TFLM vs CMSIS-NN v…

边缘推理引擎对比TFLM

手写数字识别（MNIST）在STM3… · 量化 · 部署

关键词唤醒（KWS）系统 · DNN模型部署 · 实时音频处理

KWS关键词唤醒

工业电机异常振动检测：FFT预处理 · 1D-CNN模型 · 时域频域特征融合

FFT工业电机异常振动…

人脸检测与关键点定位 · 摄像头驱动 · 显示输出

人脸检测关键点定位

多传感器融合姿态估计：IMU数据融合 · LSTM模型 · 卡尔曼滤波对比

IMU多传感器融合姿态…

调试工具链

SWO/SWV跟踪 · ITM调试 · RTT日志

调试工具链SWO/SWV

Cycle计数 · MACS计算 · 内存带宽测量

性能分析Cycle

故障定位方法论

硬件故障（时钟 · 电源 · 复位）

故障定位方法论硬件故障

HardFault_Handler深度分析

异常向量表 · LR寄存器分析 · 堆栈回溯

HardFaultHandler

内存管理故障

MPU配置 · 堆栈溢出检测 · 内存池管理

内存管理故障MPU

RTOS下的AI任务调试

FreeRTOS任务栈分析 · 优先级反转 · 死锁检测

功耗分析与优化

STM32低功耗模式 · AI推理功耗测量 · 动态电压频率调整（DVFS）

功耗分析优化

模型推理精度调试

输入输出数据比对 · 中间层特征可视化 · 量化误差分析

模型推理精度调试输入输出数据比对

数据采集与标注工具

Edge Impulse · STM32Cube.AI数据采集 · 标注格式转换

数据采集标注工具

端到端工业缺陷检测系统：数据采集 · 模型训练 · 部署

端到端工业缺陷检…数据采集

智能语音助手：语音活动检测（VAD） · 关键词识别 · 命令解析

VAD智能语音助手

预测性维护系统：振动数据采集 · 特征工程 · 异常检测模型

预测性维护系统振动数据采集

OTA升级与模型热更新

Bootloader设计 · 模型分区管理 · 安全校验

安全与防护

模型加密 · 安全启动 · 防逆向工程

多任务AI边缘节点：传感器管理 · AI推理 · 通信

课程总结与进阶方向

边缘AI发展趋势 · 异构计算（NPU） · TinyML社区资源

课程总结进阶方向