STM32 X-CUBE-AI中的ai_buffer结构体详解

一、简介

在使用STM32 X-CUBE-AI部署深度学习模型时,ai_buffer是一个非常重要的结构体,它用于管理AI模型的输入输出数据。从代码中可以看到,这个结构体被广泛应用于数据传输过程。

二、结构体定义

typedef struct ai_buffer_ {
    ai_buffer_format        format;     // 数据格式
    ai_handle              data;       // 数据指针
    ai_buffer_meta_info*   meta_info;  // 元数据信息
    ai_flags               flags;      // 标志位
    ai_size                size;       // 元素数量
    ai_buffer_shape        shape;      // 数据形状
} ai_buffer;

三、成员详解

1. format (ai_buffer_format)

• 功能：定义数据格式类型

• 常用值：

•   AI_BUFFER_FORMAT_FLOAT  // 32位浮点数
    AI_BUFFER_FORMAT_U8     // 8位无符号整数
    AI_BUFFER_FORMAT_S8     // 8位有符号整数

• 实际应用：MPU6050的数据通常使用AI_BUFFER_FORMAT_FLOAT

2. data (ai_handle)

• 功能：指向实际数据的指针

• 使用示例：

•   float input_data[6];  // MPU6050的6轴数据
    ai_buffer input_buffer;
    input_buffer.data = input_data;

3. meta_info

• 功能：元数据信息指针

• 一般用法：在嵌入式应用中通常设为NULL

4. flags

• 功能：特殊标志位

• 常用值：

  AI_FLAG_NONE  // 普通数据
  AI_BUFFER_FMT_FLAG_CONST  // 常量数据

5. size

从生成的代码可以看到具体大小:

#define AI_MPU6050_IN_1_FORMAT      (AI_BUFFER_FORMAT_FLOAT)
#define AI_MPU6050_IN_1_CHANNEL     (6)
#define AI_MPU6050_IN_1_SIZE        (6)
#define AI_MPU6050_IN_1_SIZE_BYTES  (24)

6. shape

• 功能：定义数据的维度结构

• 初始化示例：

  AI_BUFFER_SHAPE_INIT(AI_SHAPE_BCWH, 4, 1, 6, 1, 1)

四、实际应用示例

int AI_Run_Example(void) {
    ai_buffer ai_input;
    ai_buffer ai_output;
    float input_data[6];  // MPU6050数据
    float output_data[4]; // 4种姿态的概率
    
    // 配置输入buffer
    ai_input.format = AI_BUFFER_FORMAT_FLOAT;
    ai_input.data = (ai_handle)input_data;
    ai_input.size = 6;
    
    // 配置输出buffer
    ai_output.format = AI_BUFFER_FORMAT_FLOAT;
    ai_output.data = (ai_handle)output_data;
    ai_output.size = 4;
    
    // 运行AI推理
    ai_run(ai_handle, &ai_input, &ai_output);
    
    return AI_OK;
}