【基于存内计算芯片开发板验证语音识别】训练手册

实验环境搭建
模块⼀：软件包下载及环境搭建
步骤一：搭建docker、mappper环境：

①Linux下通过Docker直接下载，获取指令：

docker pull witin/toolchain:v001.000.034

②Window环境，可以通过docker desktop来使用docker:

下载安装Docker desktop(win10或以上)：
通常需要更新WSL，下载链接如下，更新后需要重启生效
旧版 WSL 的手动安装步骤 | Microsoft Learn

    3.Docker desktop 基本使用教程：

Docker-desktop(Docker桌面版)——入门篇_dockerdesktop干嘛用的-CSDN博客

    4.Docker desktop通常默认安装在c:Program Filedocker，可以通过软连接的形式修改Docker安装路径：

如何将Docker（Windows桌面版)自定义安装目录_自定义docker安装路径-CSDN博客

    5.在Docker desktop里，可以通过搜索获得witin_toolchain，我们需要的是034版本（ps:Hub反应慢可以开VPN获取，或者使用镜像路径，具体操作方式见3链接）

      6.测试：

①：管理员模式下打开命令行窗口

docker run -it --name XXXX witin/toolchain:v001.000.034

②：默认进入workspace目录下，可以进入witin_mapper下执行测试脚本：

cd witin_mapper

           python3

           tests/python/frontend/onnx/witin/wtm2101/precision/XXXX.py

③：使用exit退出，再次进入可按如下操作：

④：通过docker ps -a获取容器id，然后打开进入容器

步骤二：搭建IDE环境

①预先下载安装包，下载安装

②默认安装路径，直接点击安装

③从主菜单的File->Open…菜单，或者点击工具栏的按钮，打开选择文件对话框，选择要打开的项目文件，即***.wmproject文件即可，点击【打开】按钮即可打开工程。如下图所示。

步骤三：其他需要安装的软件

① 请确保安装以下环境：python, git, pytorch

步骤四：下载训练数据

① 最新数据集在软件安装包中

工程软件安装包：https://download.csdn.net/download/m0_58966968/88602575

实验环境安装包：https://download.csdn.net/download/m0_58966968/88602555

动⼿实验： 简单语音识别系统开发
模块⼀：简介
WTMDK2101-X3介绍
WTMDK2101-X3是针对WTM2101 AI SOC设计的评估板，包含：

（1）WTM2101核心板，即我们的存算芯片。

（2）和I/O 板：WTM2101运行需要的电源、以及应用I/O接口等.

核心板示意图

WTMDK2101-X3 I/O 板示意图

2, AISHELL-WakeUp-1数据集介绍

AISHELL-WakeUp-1数据集是中英文唤醒词语音数据库，命令词为“你好，米雅” “hi, mia”，语音数据库中唤醒词语音3936003条，1561.12小时，邀请254名发言人参与录制。录制过程在真实家居环境中，设置7个录音位，使用6个圆形16路PDM麦克风阵列录音板做远讲拾音(16kHz，16bit)、1个高保真麦克风做近讲拾音(44.1kHz，16bit)。此数据库可用于声纹识别、语音唤醒识别等研究使用。

本demo以该数据集为例，用不同网络结构展示模型训练及移植过程。

模块⼆：搭建算法训练工程，完成算法训练与量化
模型训练工程搭建:  
本demo提供DNN和DNN_DEEP两种网络结构的示例，网络结构如下，本教程以DNN为例。

DNN

步骤一：配置python/config.py，参数释义见代码注释。

步骤二：运行python/train.py，模型训练完毕后，在models/net_type文件夹下生成bestModel.pth，此即我们的模型权重。

步骤三：运行python/onnx_converter.py，在models/net_type文件夹下生成bestModel.onnx。此步骤即完成原始模型到知存onnx格式模型的转换。

模块三：算法模型转换
1，Dcoker下Mapper转换流程

步骤一：拷贝至指定文件夹

我们将mapper/input 拷贝至witin/toolchain:v001.000.034的指定文件夹下（通常为/home，需与gen_mapper.py文件里描述一致）

步骤二：在workplacewitin_mapper下执行gen_mapper.py

docker start id

docker attach id

cd witin_mapper

python3 /home/mapper/input/gen_mapper.py

步骤三：在对应的output文件下获得输出

模块四：算法模型烧写
步骤一：系统连接：

进行模型烧录和开发时，我们需要将JTAG，核心板，NPU烧写板连接好，并打开开关，如系统连接示意图所示。

步骤二：

系统连接示意图

步骤三：跳线帽连接：

如跳线帽连接示意图所示，按照红框标注进行跳线连接。含义解释：

跳线帽连接示意图

步骤四：

使用project/ WitinProgramTool_WTM2101下的WitinProgramTool.exe进行模型权重烧写。烧写时的开发板接线请参考其他文档。

步骤五：烧写指令:

.WitinProgramTool.exe -m init

.WitinProgramTool.exe -m program -i XXXXmap.csv -k 2

其中XXXX为步骤2.（3）中生成的mapper/output/map

示例:

模块五：算法模型在芯片运行推理
步骤一：

从官网下载知存IDE Witmem Studio。

步骤二：

生成的mapper/output/register.c放在project/Model，使用Witmem Studio打开project/Project/SES-RISCV/Demo.wmproject。

步骤三：Target->Download下载工程：

注：本demo所用为x3开发板，所用串口GPIO为16,17。若是其他开发板，请根据情况修改串口。

步骤四：

打开tools中的串口工具，设置波特率115200，查看准确率输出

至此，我们完成了基于存内计算X3开发板的语音识别从训练到部署全流程，本教程结束。

审核编辑 黄宇