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TinyML硬件在环HIL验证入门到实战教程

共计 30 章节

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TinyML与硬件在环（HIL）验证… · 价值 · 应用场景及课程学习路径

课程导论TinyML

嵌入式机器学习原理 · 模型压缩技术（量化 · 剪枝

TinyML嵌入式机器学习原…

HIL验证概念

硬件在环测试的定义 · 与传统仿真/纯硬件测试的区别 · 在TinyML开发中的必要性

HIL验证概念

HIL验证架构

HIL系统组成（实时仿真器 · I/O接口 · 被测硬件）

HIL验证架构

开发环境搭建

常用工具链（STM32CubeIDE · Arduino · TensorFlow Lite Mi…

开发环境搭建STM32CubeIDE

目标硬件选型

常见TinyML开发板（STM32 · ESP32 · Raspberry Pi Pico

目标硬件选型TinyML

传感器与执行器仿真

在HIL中模拟温度 · 加速度 · 麦克风等传感器数据

传感器执行器仿真

实时仿真器基础

Simulink · Xilinx System Gene… · NI PXI等实时仿真平台在HIL中…

实时仿真器基础Simulink

数据采集与回放

真实传感器数据采集 · 预处理 · 时间戳对齐

数据采集回放

模型转换与部署

将训练好的TensorFlow/Ke… · 并部署到MCU的完整流程

模型转换部署

HIL测试接口设计

定义测试用例输入输出 · 通信协议（UART · SPI

HIL测试接口设计

开环HIL验证

手动注入测试向量 · 验证TinyML模型推理结果与预期输…

闭环HIL验证

构建反馈回路 · 模拟真实物理系统（如电机控制 · 恒温器）对模型输出的动态响应

时序与实时性分析

测量模型推理时间 · 中断延迟 · 任务调度对HIL测试结果的影响

时序实时性分析

故障注入与鲁棒性测试

模拟传感器故障 · 通信中断 · 电源波动等异常情况

故障注入鲁棒性测试

自动化测试框架

使用Python脚本 · pytest或Jenkins实现HI…

自动化测试框架Python

基于STM32的语音关键词识别HIL…

案例实战STM32

基于ESP32的异常检测HIL验证—…

案例实战ESP32

基于Arduino Nano 33…

案例实战Arduino

基于Raspberry Pi Pic…

案例实战Raspberry

HIL与MLOps集成

将HIL验证纳入CI/CD流水线 · 实现模型持续集成与部署

性能评估指标

准确率 · 召回率 · F1分数

性能评估指标准确率

调试与优化技巧

使用日志 · 断点 · 波形图定位HIL测试中的问题

调试优化技巧

常见问题与解决方案

HIL环境不稳定 · 数据不同步 · 模型输出抖动等典型问题的排查与修复

常见问题解决方案

安全与可靠性

TinyML在安全关键系统（如医疗 · 汽车）中的HIL验证标准与合规要求

安全可靠性

多核MCU · DSP指令 · 硬件加速器（NPU）在HIL中的验证…

进阶主题MCU

边缘-云协同HIL验证——将边缘设备… · 模拟分布式场景

进阶主题HIL

设计一个完整的TinyML HIL验… · 包括需求分析 · 硬件选型

综合项目TinyML

回顾核心知识点 · 技能树 · 常见误区

课程总结回顾核心知识点

完成一个自选场景的TinyML HI… · 提交测试报告与代码 · 并进行答辩

结业考核TinyML