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HIL测试TinyML推理延迟与功耗的实战课程

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · HIL测试与TinyML的关联
课程导入学习目标
02
TinyML基础
TinyML定义 · 典型应用场景 · 主流框架（TensorFlow Li…
TinyML定义
03
HIL测试基础
硬件在环（HIL）测试原理 · HIL系统组成（实时处理器 · I/O接口
HIL测试基础
04
延迟与功耗指标
推理延迟（单次推理时间 · 吞吐量） · 功耗（平均功耗
延迟功耗指标
05
HIL测试环境搭建
选择HIL仿真器（如NI PXI · dSPACE） · 配置实时目标机
HIL测试环境搭建
06
TinyML模型部署流程
模型训练 · 量化（INT8/FP16） · 转换为TFLite格式
TinyML模型部署流程
07
延迟测量方法
使用GPIO触发 · 定时器 · 性能计数器（DWT）等测量单次推理延…
延迟测量方法GPIO
08
功耗测量方法
使用高精度电流探头 · 功率分析仪（如Joulescope） · 板载采样电阻的功耗测量方案与数据采集
功耗测量方法使用高精度电流探…
09
HIL与功耗同步测量
在HIL环境中同步触发推理与功耗采集 · 确保时间对齐 · 避免测量误差的实战技巧
HIL功耗同步测量
10
案例实战
基于STM32F4的TinyML图像…
案例实战STM32F4
11
案例实战
基于ESP32-S3的语音关键词识别… · 包括Wi-Fi/蓝牙关闭与开启的对比
案例实战ESP32-S3
12
案例实战
多传感器融合TinyML模型（如加速…
案例实战TinyML
13
数据采集与记录
使用HIL系统同步记录推理时间戳 · 功耗波形 · 环境变量（温度
数据采集记录
14
数据分析与可视化
使用Python（Pandas · Matplotlib）处理测量数据 · 绘制延迟分布图
数据分析可视化
15
延迟优化策略
模型剪枝 · 量化 · 算子融合
延迟优化策略模型剪枝
16
功耗优化策略
动态电压频率调整（DVFS） · 睡眠模式 · 事件驱动推理
功耗优化策略DVFS
17
HIL测试中的实时性挑战
确保HIL实时仿真与TinyML推理… · 处理抖动（jitter）和时钟漂移的…
HIL测试
18
HIL测试中的负载模拟
如何通过HIL模拟传感器输入（如CA… · I2C信号）和外部干扰 · 测试TinyML在真实工况下的延迟与…
HIL测试
19
常见问题与调试
测量结果不稳定 · 功耗数据噪声大 · 延迟测量不准确等问题的排查与解决（如…
常见问题调试
20
自动化测试与CI集成
编写Python脚本自动化执行多次H… · 集成到持续集成（CI）流程中 · 实现回归测试
CI自动化测试
21
对比测试
不同硬件平台（MCU vs. NPU… · 不同量化精度（FP32 vs. IN…
对比测试MCU
22
电池供电场景评估
结合HIL模拟电池放电曲线 · 评估TinyML设备在电池供电下的续…
电池供电场景评估HIL
23
边缘端实时性要求
针对实时控制类应用（如电机控制） · 分析延迟对系统稳定性的影响 · 并通过HIL验证延迟预算
边缘端实时性要求针对实时控制类应…
24
多任务调度与延迟
在HIL中模拟多任务操作系统（如Fr… · 测量实际推理延迟
多任务调度延迟
25
功耗模型与预测
基于HIL测量数据建立功耗预测模型（… · 查找表） · 用于设计阶段的功耗估算
功耗模型预测
26
安全与可靠性测试
在HIL中注入故障（如电压跌落 · 时钟故障） · 测试TinyML推理的延迟与功耗异常
安全可靠性测试
27
综合实战项目
设计一个完整的HIL测试平台 · 对给定的TinyML应用（如异常检测… · 并输出优化建议报告
综合实战项目HIL
28
课程总结与最佳实践
回顾关键知识点 · 总结HIL测试TinyML延迟与功耗… · 常见陷阱
课程总结最佳实践
29
扩展与前沿
探讨TinyML与HIL结合的新趋势… · 自动化测试云平台） · 以及如何将本课程技能应用到实际产品开…
扩展前沿
30
结课考核与答疑
设计一个综合测试任务（如给定模型和H… · 完成延迟与功耗测量并分析） · 并提供答疑与反馈
结课考核答疑