【第五届集创赛备赛】一、黄乐天老师赛事宣讲及各个赛题分析_集创赛备赛班

赛题地址：第五届集创赛——紫光同创杯

0、工作安排

工作安排（2021年3月7日）：

• 1、完成报名选题相关事宜，初步定为紫光同创杯。（3月10号之前确定选题并报名）
• 2、完成紫光同创开发环境的搭建（PDS软件+Modelsim）
• 3、购买PGL22G开发板（同时也申请一块）

工作安排（2021年3月11日）：

• 1、移植软核上操作系统
• 2、写TF读写模块（verilog）
• 3、写gui上位机显示图片或视频
• 4、今年官方仍有提供加密好的M1软核，其中也包括了Lwip协议栈（包括UDP和TCP），我们不必移植协议栈。
• 5、官方移植好的M1软核，开放了Mem模块，我们需要学习mem模块挂载方式以挂载我们的TF读写模块

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一、电子学院赛事宣告

二、大赛介绍

A组：仅限本科生参加
B组：本科生和研究生均可参加

第五届大赛共分为6大赛道，18个杯赛！

附各杯赛目前报名热度（截止到3月4日）:

三、各个赛题详解

3.1、数字与SoC设计

Arm杯：基于Arm处理器核的信号处理SoC设计

• 参赛对象：无限制
• 设计目标：设计面向无人系统的信号处理SoC（无人识别、无人控制）（音频、视频、雷达信号、无人探测信号）
• 实现平台：FPGA原型验证+必要外设
• 题目难点：
  • 注意题目要求针对“无人系统”设计完整系统或子系统
  • 设计实现能够运行智能化算法的信号处理SoC模型（靠数据搜索）
  • 完成模型搭建，要求有一定的可演示性

芯来RISC-V杯：基于蜂鸟E203 RISC-V处理器内核的SoC设计

• 参赛对象：无限制
• 设计目标：设计基于E203 RISC-V处理器的专用SoC
• 实现平台：FPGA原型验证+必要外设
• 题目难点：
  • 掌握E203 RISC-V处理器软硬件开发流程
  • 在“神仙打架”中如何幸存下来

Robei杯：基于Robei EDA工具的可重构机器人

• 参赛对象：仅本科
• 设计目标：基于Robei工具设计驱动机器人/机械臂的控制器
• 实现平台：Robei EDA工具，FPGA以及其他必要软硬件
• 题目难点：
  • 熟悉Robei EDA工具
  • 了解机电控制算法
  • 具备自动控制相关理论知识
  • 熟悉机器视觉、传感器数据融合等先进信号处理算法

3.2、射频与模拟

IEEE杯：28GHz高能效PA设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：有PA系统级仿真及一路常幅信号功率放大器与功率合成器的电路/版图设计与后仿结果
• 实现平台：Cadence 45nm CMOSPDK工艺库或自由的45/55/65nm PDK
• 题目难点：
  • 学术性和技术性兼顾
  • 设计难度较高

艾为杯：具有高瞬态响应的低功耗无片外电容LDO设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：设计一款无外接电容的LDO电路，该电路用于数模混合芯片内部数字部分的供电
• 实现平台：工艺不限
• 题目难点：
  • 没什么难点，非常适合我电学生参加

燕东微电子杯：基于0.18umBCD工艺高可靠步进式点击驱动芯片设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：基于0.18umBCD工艺，设计高可靠步进式电机驱动芯片
• 实现平台：0.18umBCD工艺
• 题目难点：
  • 功能需求点较多
  • 要求芯片的完整性较高

3.3、FPGA设计与应用

紫光同创杯：基于紫光同创PGL22G芯片的嵌入式系统

• 参赛对象：不限
• 设计目标：PGL22G可编程逻辑平台上构建片上系统，移植UDP协议栈
• 实现平台：PGL22G可编程逻辑平台上构建片上系统+ARM/RISC-V软核
• 设计难点：
  • 紫光同创FPGA的开发工具
  • 其他没什么难点，相对于SoC组赛题难度低太多，但是难度低也是难点

海云捷讯杯：基于FPGA SoC的MobileNetV1 SSD目标检测方案设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：基于已训练好的SSD模型参数文件、基于已有的Intel FPGA工程网表文件、Linux-C5SoC平台的Paddle-Paddle框架驱动为参考，优化或者重新设计加速器以及对应驱动，并部署SSD模型到FPGA进行推理
• 实现平台：Intel C5序列SoC FPGA
• 题目难点：
  • 任务复杂性不低，需要掌握的知识点较多
  • 公司第一次参加，支持能力较弱

DIGILENT杯：基于FPGA开源软核处理器的硬件加速智能系统设计

• 参赛对象：本科
• 设计目标：利用业界主流软核处理器（仅限于Cortex-M系列及RISC-V系列）在限定的DIGILENT官方FPGA平台上构建SoC片上系统，在SoC中添加面向智能应用的硬件加速器
• 实现平台：DIGILENT的FPGA开发板
• 题目难点：
  • 题目无脑仿去年的Arm杯，容易被有师兄罩着的队伍偷袭
  • 当然如果你有师兄/师姐罩你，你可以去偷袭别人
  • 公司技术水平有限支持力度、评价体系都较为混轮，场外因素太多

3.4、产业链赛道

信诺达杯：数字电路测试

• 参赛对象：本科
• 设计目标：基于ST3020集成电路测试系统测试实训平台完成6264器件的自动化测试方案设计
• 实现平台：ST3020集成电路测试系统测试实训平台
• 题目难点：
  • 熟悉平台使用
  • 没有了，其实这是用来给应用型本科参数的题目

NI杯：DAC芯片测试

• 参赛对象：本科
• 设计目标：IECUBE-3100的面包板区域基于分立元器件完成R-2R架构DAC芯片的原型搭建，并完成所搭建DAC芯片原型的功能和指标测试
• 实现平台：NI测试套件
• 题目难点：
  • 同上，需要熟练掌握以便现场测试

华大九天杯：适用于电路仿真的线性方程组求解技术（EDA）

• 参赛对象：不限
• 设计目标：根据要求设计线性方程组求解算法并编程求解
• 实现平台：软件编程
• 题目难点：
  • 有一定数学背景知识和软件编程能力
  • 由于集成电路产业的特殊性，吸引其他专业的人才参与

北方华创杯：半导体设备的智能排产系统

• 参赛对象：不限
• 设计目标：为半导体生成编写排产软件
• 实现平台：软件编程
• 题目难点：
  • 需要有一定的编程能力
  • 真是理解题目要求需要有一定的理解力

3.5、国产处理器与智能硬件

平头哥杯：基于平头哥无线智能开发板的创新应用项目设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：结合玄铁开源E902处理器在DIGILENT硬件平台开发板平台上构建智能应用，同时该应用须包含泰芯TXW8301芯片模组作为外设之一
• 实现平台：DIGILENT硬件平台开发板
• 题目难点：
  • 要素过多，软件、芯片设计、外围芯片应用、FPGA电路板使用等多种要素组合
  • 除此之外还要实现有特色的创意功能，没有现成的半成品很难参赛

航天微电子杯：基于BMTI高可靠SPARC处理器的智能控制系统设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：用现成的处理器设计智能处理系统
• 实现平台：BMTI处理器开发板
• 题目难点：
  • 学习一个新的处理器平台软硬件开发，资料相对较少

基于飞腾FT-2000/4开发板国密SCTO模块的文件加密存储和传输

• 参赛对象：不限
• 设计目标：基于飞腾FT-2000/4开发板国密SCTO模块，完成文件的本地加密存储和远端加密传输
• 实现平台：FT-2000/4开发板
• 题目难点：
  • 学习一个新的平台
  • 掌握密码学相关知识

中科芯杯：基于微视传感MEMS编码结构光投射模组与3D相机的开发与应用设计

• 参赛对象：不限
• 设计目标：利用模组来开发相机
• 实现平台：
• 题目难点：
  • 学习一个新的硬件模组进行硬件设计，更适合自动化等专业同学参加

3.6、创新实践杯：自命题

• 参赛对象：不限
• 设计目标：不限
• 实现平台：不限
• 题目难点：手上有现成的干货

四、各赛题难度分析

4.1、比较简单的题目（4）

• 艾为杯（B组）：指标不太高，熟悉模拟集成电路的同学均可参加
• 紫光同创杯（B组）：其他公司的FPGA有很多类似案例，参考设计很多
• 信诺达杯（A组）：芯片测试，从专科比赛“升级”而来
• NI杯（A组）：同上

4.2、中等难度的题目（4）

• 燕东微电子杯（B组）：中规中矩
• 华大九天杯（B组）：如果熟悉程序设计可以参加
• 北方华创杯（B组）：同上
• 海云捷迅杯（B组）：有明确需求和现成参考，对于“做题家（应试思维）”比较友好

4.3、较高难度的题目（5）

• Robei杯（A组）：要素较多，背景知识复杂
• ARM杯（B组）：半自由命题，需要做符合题目要求的创新作品不易
• 平头哥杯（B组）：要素较多，需要学习的内容较多，同时还要兼顾创新和完整性
• IEEE杯（B组）：学术和技术难度都比较大
• 芯动科技杯（B组）：创新实践，神仙打架（硬货、干货）

4.4、比较鬼扯的题目（5）

• Digilent杯（A组）
• 芯来RISC-V杯（B组）
• 中科芯杯（B组）
• 飞腾杯（B组）
• 航天微电子杯（B组）

参考

• 【通知】关于举办2021年第五届全国大学生集成电路创新创业大赛的通知
• 成为集成电路同芯同行人——集创赛火热报名中
• 【第四届紫光杯赛题】牵手集创赛紫光同创杯，成为国产FPGA同行人
• 【第五届紫光杯赛题】共挑重担，同创未来——紫光同创FPGA杯邀你同行
• 学科竞赛|“集"思广益，由你来“创”！
• PGL22G 开发板链接
• CSDN上的一个FPGA软核开发系列
• 黑金国产FPGA之PGL22G系列教程