在RDA上使用mbed编译运行KWS

唤醒程序在多平台的运行调试总结
唤醒的本质在于关键字识别（keyword spotting），即kws。我们的工作基于GitHub上的kws开源项目。
首先进入网址https://github.com/ARM-software/ML-KWS-for-MCU/tree/master/Deployment，上面给出了在基于arm的开发板上运行kws的详细指导及源码，进入example目录可以看到，源码分为两个例程，分别为simple_test和realtime_test，二者都是kws程序，区别在于在第一个程序中，KWS是在通过.h文件提供的音频数据上运行的；后一个程序则是实时kws。
工作的第一步：编译
程序使用mbed进行编译，什么是mbed？
简而言之，mbed就是一个开发平台，一个面向ARM处理器的原型开发平台，它具体包括免费的软件库（SDK），硬件参考设计（HDK）和在线工具（Web）三部分内容，各个部分的具体介绍如下：
SDK：mbed设计了一个硬件抽象层，从而屏蔽了不同mcu厂商提供了微处理之间的差异，对于用户来说，他只需要和这个硬件抽象层打交道即可，也就是说，用户基于mbed开发的应用可以很方便地更换使用不同厂商的arm微处理器，从而留给用户更多的选择。
HDK：HDK是mbed提供的硬件参考设计，它是面向用户开发设计的，所以HDK提供了统一了程序上载接口，单步调试接口，串口调试接口，用户无需购买其它硬件就可以开始软件开发工作。
WEB：为了省去用户开发环境安装的麻烦，mbed提供了一个完备的基于浏览器的微处理器软件开发环境，包括代码编写，程序编译，版本控制等功能，用户只要上网就可以开发，编译结果只要下载保存到mbed开发板上即可工作，非常方便。
对于没接触过mbed的同学来说，听了这些，依然困惑，但是我们隐约感到，就和我们写java前需要安装jdk和eclipse，写C语言需要安装vcc一样，反正看样子想干什么总得先整个环境出来，来谁的地盘就得遵守谁的规则。同样的，使用mbed也得先安装相关环境，so，怎么装？装什么？
进入网址https://github.com/ARMmbed/mbed-cli，上面的第一个短视频就是安装教程。如果不想看视频，也可以登录mbed官网，一样有指导，走一遍：
1：点开get started

2：tutorials

3：next

4：mbed提供两种编译方式，在线和离线，选择离线方式

5： ARM mbedCLI的安装过程取决于您的操作系统。请选择您的主机操作系统。每个操作系统的安装说明将引导您了解如何在本地安装mbedCLI。选择windows

依次下载安装Mbed CLI，Python， Pip，GNU Arm Embedded version 6，另需安装两款版本管理工具git和mercurial即可，至此环境搭建完成。
下面编译过程：
1：下载github上的工程；
2：进入网址https://github.com/ARM-software/CMSIS_5.git下载CMSIS-5库；
什么是cmsis库呢？
ARM® Cortex™ 微控制器软件接口标准 (CMSIS) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。CMSIS 可实现与处理器和外设之间的一致且简单的软件接口，从而简化软件的重用，缩短微控制器开发人员新手的学习过程，并缩短新设备的上市时间。
软件的创建是嵌入式产品行业的一个主要成本因素。通过跨所有 Cortex-M 芯片供应商产品将软件接口标准化（尤其是在创建新项目或将现有软件迁移到新设备时），可以大大降低成本。
我们知道，不同厂家，比如FSL，ST，Energy Micro等不同厂家的内核都是使用Cortex M，但是这些MCU的外设却大相径庭，外设的设计、接口、寄存器等都不一样，因此，一个能够非常熟练使用STM32软件编程的工程师很难快速地上手开发一款他不熟悉的，尽管是Cortex M内核的芯片。而CMSIS的目的是让不同厂家的Cortex M的MCU至少在内核层次上能够做到一定的一致性，提高软件移植的效率。
CMSIS的结构，CMSIS 包含以下组件：
CMSIS-CORE：提供与 Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、SC000 和 SC300 处理器与外围寄存器之间的接口
CMSIS-DSP：包含以定点（分数 q7、q15、q31）和单精度浮点（32 位）实现的 60 多种函数的 DSP 库
CMSIS-RTOS API：用于线程控制、资源和时间管理的实时操作系统的标准化编程接口
CMSIS-SVD：包含完整微控制器系统（包括外设）的程序员视图的系统视图描述 XML 文件
简言之，cmsis屏蔽底层硬件，开发者只需要指定具体开发板型号即可。
3：运行命令mbed deploy，此命令进行mbed部署，下载工程需要的mbed库，如果本地已经有了mbed文件包，略过此步；
4：运行形如mbed compile -m NUCLEO_F411RE -t GCC_ARM –source . \
–source ../Source/KWS –source ../Source/NN –source ../Source/MFCC \
–source ../Source/local_NN –source ../Examples/simple_test \
–source ../CMSIS_5/CMSIS/NN/Include –source ../CMSIS_5/CMSIS/NN/Source \
–source ../CMSIS_5/CMSIS/DSP/Include –source ../CMSIS_5/CMSIS/DSP/Source \
–source ../CMSIS_5/CMSIS/Core/Include \
-c -v
的命令，mbed compile为编译命令，-m指定开发板型号，如后续的rda芯片对应的板子型号为UNO_91H，-t指定编译器，我们使用的为arm编译器GCC_ARM，–source指定需要编译的目录，如–source ../Source/KWS即指定编译上层目录的Source文件夹下的KWS文件夹，其余类同，-c意为编译前擦除以前编译痕迹（我们知道，每次编译都会生成个BUILD文件夹），-v意为编译时显示详细信息。
至此编译完成。
在rda上实现唤醒程序：
由于之前曾使用mbed编译rda程序，因此适用于rda的mbed os可以拿来使用。
1：新建文件夹，拷贝mbed os到此目录下：
2：拷贝Source文件夹；
此文件夹中包含MFCC,KWS,NN等，是唤醒的具体实现函数，mfcc特征提取，kws推断等等，至关重要
3：拷贝CMSIS-5文件夹；
虽然mbed os中已有cmsis文件夹，但此程序需要用到CMSIS-5中的部分文件mbed os中没有，且二者目录结构不同整合可能繁琐，于是二者都保留
4：拷贝唤醒主程序到此目录下；
5：运行编译命令（类似这样，source参数后的目录视具体情况而定）
mbed compile -t ARM -m UNO_91H –source simple_test –source Source/KWS –source Source/NN –source Source/MFCC –source Source/local_NN –source CMSIS_5/CMSIS/NN/Include –source CMSIS_5/CMSIS/NN/Source –source CMSIS_5/CMSIS/DSP/Include –source CMSIS_5/CMSIS/DSP/Source –source CMSIS_5/CMSIS/Core/Include –source mbed-os -DRDA_SMART_CONFIG -c -v
即可
6：将编译后的.bin文件下载到rda板子上即可运行
使用与rda配套的下载软件flashtest下载，下载前需要用别针捅一下板上的孔reset方可，而后通过串口调试助手就可以看到程序运行结果，实时唤醒也可以将唤醒结果打印到串口显示。
以上为在rda上编译运行唤醒程序的全过程。
当然难点在于正确编译，编译过程中会遇到各种error，笔者就曾经遇到，大多是由于移植产生的文件或者函数冲突，由于此文档为事后撰写，调试过程中的具体问题难以重现，见谅！
在stm32f7上实现唤醒程序
选用板子型号为DISCO_F746NG，编译过程如前所述，也可参考github上的指导

在efm32上运行唤醒程序
我们知道，支持mbed的开发板有多种，EFM32GG_STK3700就是其一，EFM32GG_STK3700基于EFM32GG990F1024芯片，cotex—m3内核，我们的板子使用的是EFM32GG330F1024芯片，使用mbed编译时目标板型号最相近只能选择EFM32GG_STK370，

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