一给 发表于 2024-6-14 23:09:36

怎么在stm32上跑本身的神经网络

此教程为现在全网为数不多用于使用STM32实时跑神经网络结果输出的教程,不涉及原理讲解,只为资助想在stm32上使用神经网络的朋友
基本步骤为先跑出神经网络得到xxx.h5文件,然后用cubemx把h5文件移植到stm32中,然后初始化设置输入输出,实时输入数据进行神经网络检测,需要做的工作主要有:会写或者会改神经网络代码,输出.h5文件(使用Tesoroflow产生得有版本要求,太高得大概不行),使用cubemx来移植到stm32上;初始化输入输出来使之能把数据输入到神经网络进行运算。
1、 自行上网查询stm32AI教程,网上90%的教程会教到能把官方例程跑出来,使用cubemx进行验证(跑不出来,检查步骤有无错误,时钟设置是否精确,串口设置是否精确)
2、 但如果想实时跑数据进行神经网络检测,在Cubemx上能验证是没有用的,需要在代码中设置输入输出。
3、 根据我给得输入输出初始化函数来进行初始化本身得输入输出参数,然后进行验证。

使用STM32跑神经网络需要的初始化代码:
static void AI_Run(float* pIn, float* pOut)   //神经网络实时计算代码,填入输入输出数组即可
{
        ai_i32 batch;
        ai_error err;

        /* 1 - Create the AI buffer IO handlers with the default definition */
        ai_buffer ai_input = AI_NETWORK_IN;
        ai_buffer ai_output = AI_NETWORK_OUT;

        /* 2 - Update IO handlers with the data payload */
        ai_input.n_batches = 1;
        ai_input.data = AI_HANDLE_PTR(pIn);
        ai_output.n_batches = 1;
        ai_output.data = AI_HANDLE_PTR(pOut);

        batch = ai_network_run(network, ai_input, ai_output);

        if (batch != 1) {
                err = ai_network_get_error(network);
                printf("AI ai_network_run error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);
//                Error_Handler();
        }
}


static void AI_Init(ai_handle w_addr, ai_handle act_addr) //初始化代码
{
        ai_error err;
        printf("AI_NETWORK_IN_NUM=%d AI_NETWORK_OUT_NUM=%d\r\n", AI_NETWORK_IN_NUM, AI_NETWORK_OUT_NUM);
        /* 1 - Create an instance of the model */
        err = ai_network_create(&network, AI_NETWORK_DATA_CONFIG);
        if (err.type != AI_ERROR_NONE) {
                printf("ai_network_create error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);
//                Error_Handler();
        }

        /* 2 - Initialize the instance */
        const ai_network_params params = AI_NETWORK_PARAMS_INIT(
                AI_NETWORK_DATA_WEIGHTS(w_addr),
                AI_NETWORK_DATA_ACTIVATIONS(act_addr)
        );

        if (!ai_network_init(network, &params)) {
                err = ai_network_get_error(network);
                printf("ai_network_init error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);
//                Error_Handler();
        }
}
給出一个可参考的伪代码(参考使用方式,以下代码无法直接跑,只是示意)实例:

#include "sys.h"
#include "delay.h"

/*bsp*/
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "timer.h"
#include "adc.h"
#include "arc_de.h"
#include "main.h"
#include "crc.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "app_x-cube-ai.h"


/*宏定义*/


/**********************全局变量****************************/
float team_data = { 0 };
float   Arc_data = { 0 }, FFt_Out = { 0 }, minValue = 3, maxValue = 0, F_maxValue = 0, FFt_Out1 = { 0 }, Freqy = 0;
u16 adcx, i = 0;
u16 n = 0, m = 0;
float F_rate = { 0 };
/* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
uint32_t Index = 0;



structarc_eigenvalue arc_eig;
ai_handle network = AI_HANDLE_NULL;
/**********************函数申明****************************/
static void AI_Init(ai_handle w_addr, ai_handle act_addr);
static void AI_Run(float* pIn, float* pOut);



void hard_init(void)
{

}
int main(void)
{

        arm_rfft_fast_instance_f32 S;
float aiInData = {};
float aiOutData;
        ai_u8 activations;
hard_init();
//初始化AI

MX_CRC_Init();
MX_X_CUBE_AI_Init();
AI_Init(ai_network_data_weights_get(), activations);

delay_ms(1);



        while (1)
        {
           AI_Run(aiInData, aiOutData);//实时运行
        }

}




#ifdefUSE_FULL_ASSERT



static void AI_Run(float* pIn, float* pOut)
{
        ai_i32 batch;
        ai_error err;

        /* 1 - Create the AI buffer IO handlers with the default definition */
        ai_buffer ai_input = AI_NETWORK_IN;
        ai_buffer ai_output = AI_NETWORK_OUT;

        /* 2 - Update IO handlers with the data payload */
        ai_input.n_batches = 1;
        ai_input.data = AI_HANDLE_PTR(pIn);
        ai_output.n_batches = 1;
        ai_output.data = AI_HANDLE_PTR(pOut);

        batch = ai_network_run(network, ai_input, ai_output);

        if (batch != 1) {
                err = ai_network_get_error(network);
                printf("AI ai_network_run error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);

        }
}


static void AI_Init(ai_handle w_addr, ai_handle act_addr)
{
        ai_error err;
        printf("AI_NETWORK_IN_NUM=%d AI_NETWORK_OUT_NUM=%d\r\n", AI_NETWORK_IN_NUM, AI_NETWORK_OUT_NUM);
        /* 1 - Create an instance of the model */
        err = ai_network_create(&network, AI_NETWORK_DATA_CONFIG);
        if (err.type != AI_ERROR_NONE) {
                printf("ai_network_create error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);

        }

        /* 2 - Initialize the instance */
        const ai_network_params params = AI_NETWORK_PARAMS_INIT(
                AI_NETWORK_DATA_WEIGHTS(w_addr),
                AI_NETWORK_DATA_ACTIVATIONS(act_addr)
        );

        if (!ai_network_init(network, &params)) {
                err = ai_network_get_error(network);
                printf("ai_network_init error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);

        }
}







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