01
课程导论：智能穿戴芯片的演进与运动轨迹算法的挑战
从穿戴芯片发展看轨迹算法痛点，硬件加速的必然选择
⭐ 概论趋势
02
运动轨迹基础：IMU传感器原理
加速度计、陀螺仪、磁力计 · 三轴融合与参考坐标系
IMU传感器
03
数据预处理：传感器数据滤波算法硬件化
卡尔曼滤波、互补滤波的硬件加速思路与资源优化
滤波硬件化
04
姿态解算：四元数与欧拉角，CORDIC硬件实现
CORDIC算法在FPGA/ASIC中的迭代设计
姿态CORDIC
05
步态检测：峰值检测与零速修正(ZUPT)加速器
硬件加速器设计：滑动窗口、自适应阈值与状态机
步态ZUPT
06
航位推算(PDR)：积分累加器的流水线设计
高精度积分器架构，消除累积误差的硬件技巧
PDR流水线
07
地图匹配：基于HMM的路径匹配硬件加速
隐马尔可夫模型在硬件中的并行化与存储优化
HMM地图匹配
08
硬件架构：专用指令集处理器(ASIP)设计
面向轨迹算法的自定义指令集与微架构
ASIP架构
09
低功耗设计：时钟门控与DVFS在轨迹芯片中的应用
动态电压频率调节，延长穿戴设备续航
低功耗DVFS
10
总线与存储：AHB/AXI总线矩阵，SRAM与FIFO深度优化
多主多从总线设计，存储带宽与延迟平衡
总线存储
11
RTL设计实战：Verilog实现步数计数器加速器
从算法到RTL，完整设计一个轻量级硬件加速器
Verilog实战
12
仿真验证：UVM验证环境搭建与轨迹测试用例
层次化UVM平台，覆盖轨迹算法边界场景
UVM验证
13
综合与时序分析：DC综合脚本与关键路径优化
Design Compiler 策略，时序收敛与面积平衡
DC时序
14
FPGA原型验证：在Xilinx上部署轨迹加速器
Vivado 工程搭建，片上调试与性能评估
FPGA原型
15
精度评估：轨迹误差分析与硬件校准
漂移、累积误差建模，片上校准引擎设计
精度校准
16
多传感器融合：视觉-惯性融合(VIO)硬件架构
VIO 加速器设计，特征点与IMU数据同步
VIO融合
17
神经网络加速：轻量级LSTM用于轨迹预测
芯片上部署LSTM，量化与硬件加速器设计
LSTMNPU
18
安全与隐私：硬件安全模块(HSM)保护轨迹数据
加密引擎、密钥存储与防侧信道攻击
安全HSM
19
测试与量产：ATE测试向量与良率提升
可测试性设计(DFT)，扫描链与MBIST
ATE量产
20
案例分析：Apple Watch S9运动协处理器拆解
S9芯片中的轨迹加速单元与能效比分析
Apple拆解
21
案例分析：华为GT Runner轨迹优化算法
华为自研轨迹引擎，硬件加速与AI融合
华为GT Runner
22
案例分析：Garmin Fenix 7多频多星定位硬件
多星座并行接收，低功耗射频与基带加速
Garmin多频
23
前沿技术：基于事件相机的轨迹追踪硬件
事件驱动视觉传感器与稀疏处理流水线
事件相机前沿
24
前沿技术：存算一体架构在轨迹计算中的应用
存内计算加速矩阵运算，降低数据搬运功耗
存算一体新兴
25
开源项目：使用OpenLane进行RTL-to-GDS设计
开源ASIC流程，从Verilog到版图完整实践
OpenLane开源
26
工具链：自定义编译器后端，C代码映射到ASIP
LLVM后端定制，将轨迹算法编译为专用指令
编译器ASIP
27
性能基准：CoreMark与MLPerf Tiny跑分
轨迹芯片的标准化性能评估与对比
跑分MLPerf
28
系统集成：SoC架构设计，加速器与CPU/DMA集成
系统级互联，中断与数据一致性方案
SoC集成
29
调试技巧：硬件断点与ETM在轨迹调试中的应用
嵌入式追踪宏单元，实时捕获轨迹算法状态
调试ETM
30
课程总结：未来趋势与职业发展建议
技术演进路线，岗位能力模型与学习路径
总结职业