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嵌入式AI推理加速与传感器融合的Cortex-M实战

共计 30 章节
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01
课程导论与开发环境搭建
AIoT时代下的Cortex-M定位 · 课程目标 · 硬件平台（STM32U5/NXP i…
课程导论开发环境搭建
02
Cortex-M内核与指令集基础
ARMv7-M/v8-M架构对比 · 寄存器模型 · 操作模式与特权级
Cortex-M内核
03
CMSIS-DSP库详解与信号处理
CMSIS架构 · 基础数学函数（求模 · 点积）
CMSIS-DSP库详解
04
CMSIS-NN库详解与神经网络算子
CMSIS-NN架构 · 卷积函数（s8/s16） · 池化函数
CMSIS-NN库详解
05
模型量化原理与工具链
量化感知训练（QAT）vs 训练后量… · 对称/非对称量化 · 量化参数（scale/zero_po…
模型量化原理工具链
06
TensorFlow Lite Micro (TFLM) 部署实战
TFLM运行时架构 · 模型转换为C数组 · 解释器API详解
TensorFlowLite
07
STM32Cube.AI与NanoEdge AI Studio
STM32Cube.AI工作流 · 模型导入与优化 · RAM/Flash占用分析
STM32Cube.AINanoEdge
08
ARM Ethos-U55/U65 NPU微架构与编程
NPU架构概览 · Vela编译器原理 · 张量布局优化
ARMEthos-U55/U6…
09
传感器数据采集与预处理（I2C/SPI）
I2C与SPI协议对比 · 常用传感器（IMU · 气压计
I2C/SPI传感器数据采集
10
传感器融合基础
卡尔曼滤波原理 · 扩展卡尔曼滤波（EKF） · 互补滤波
传感器融合基础卡尔曼滤波原理
11
多传感器时间同步与数据对齐
硬件同步（Trig/Sync引脚） · 软件时间戳插值 · 缓冲区管理（环形缓冲区）
多传感器时间同步数据对齐
12
特征工程与数据降维
时域特征（均值 · 方差 · 过零率）
特征工程数据降维
13
轻量级神经网络架构设计
MobileNetV1/V2 · SqueezeNet · TinyML专用架构（MCUNet
轻量级神经网络架…MobileNetV1/…
14
模型剪枝与知识蒸馏
结构化剪枝（Channel/Filt… · 非结构化剪枝 · 知识蒸馏原理
模型剪枝知识蒸馏
15
推理引擎优化
算子融合（Conv+BN+ReLU） · 内存复用（In-place计算） · 循环展开与软件流水线
推理引擎优化Conv+BN+ReLU
16
实时操作系统（RTOS）基础与任务调度
FreeRTOS移植 · 任务创建与删除 · 优先级与调度策略
RTOS实时操作系统
17
多任务AI推理框架设计
推理任务与传感器任务分离 · 数据流管道（Pipeline）设计 · 低优先级后台推理
AI多任务
18
低功耗AI推理策略
STM32低功耗模式（Sleep/S… · 事件驱动推理 · 模型分区（部分驻留SRAM）
AI低功耗
19
传感器数据流式处理与滑动窗口
滑动窗口缓冲区设计 · 重叠窗口与步长 · 实时特征提取
传感器数据流式处…滑动窗口
20
异常检测实战
基于自编码器的异常检测 · One-Class SVM在MCU上… · 阈值自适应算法
异常检测实战基于自编码器的异…
21
语音关键词识别（KWS）实战
MFCC特征提取 · DNN/CNN模型设计 · TFLM部署
KWS语音关键词识别
22
人体活动识别（HAR）实战
IMU数据采集 · CNN/Transformer模型 · 实时姿态分类
HAR人体活动识别
23
视觉目标检测（MobileNet SSD）实战
图像预处理（降采样 · 归一化） · MobileNet SSD模型部署
MobileNetSSD
24
传感器融合定位实战
IMU+GPS融合定位 · EKF实现 · 航位推算（Dead Reckonin…
传感器融合定位实…IMU+GPS
25
模型安全与对抗攻击防御
模型窃取攻击 · 投毒攻击 · 对抗样本生成
模型安全对抗攻击防御
26
OTA远程更新与模型热加载
固件分区设计 · Bootloader开发 · 模型文件系统
OTA远程更新
27
性能分析与调优工具
Cycle Counter使用 · ETM/ITM跟踪 · 性能计数器（PMU）
性能分析调优工具
28
调试与日志系统
Semihosting · SWO输出 · RTT（SEGGER Real-Ti…
调试日志系统
29
综合项目
智能可穿戴健康监测系统 · 多传感器融合 · 低功耗设计
综合项目智能可穿戴健康监…
30
综合项目
工业预测性维护系统 · 边缘推理与云端协同 · 故障诊断与报警
综合项目工业预测性维护系…