Arm杯

Arm杯

l 杯赛题目:基于 Arm 处理器核的智能化 SoC 设计

l 参赛要求:A组、B组 AB组区别说明请查看章程

l 赛题内容:

      利用Arm Cortex-M3 DesignStart处理器在限定的可编程逻辑平台上构建片上系统,实现信号的采集和处理(信号类型不限,可以是音视频、医电、环境等)。设计并在Arm SoC中实现专门的硬件加速器以提高和优化系统的性能,实现系统对信号的智能处理和分析,要求系统具有创新性、实用性和一定的市场前景。具体要求如下:

1. 选题内容不限,针对行为检测、产品外观缺陷分析、智能语音交互、人体健康状况智能监控、智能信号分析等应用合理选题,鼓励跨学科融合,SoC本身应具备较强的智能处理能力,不能将智能算法的主体部分部署在云端或其它高性能计算设备上。

2. 使用ArmCortex-M3 DesignStart Eval提供的处理器IP,在指定的FPGA平台上构建简单的Cortex-M3片上系统。系统应至少包含:

1) ArmCortex-M3 DesignStart处理器;

2) 利用片上或板上资源实现的ROM与RAM;

3) 与芯片外部引脚连接的GPIO外设。

   使用KeilμVision工具编写并生成软件程序,实现GPIO输出引脚跟随GPIO输入引脚变化。将对应的输入、输出引脚连接至板上开关与LED,确认程序正确运行。

3. 在可编程逻辑器件平台上利用板载资源或扩展的硬件资源,为Arm SoC添加信号的预处理、采集、人机交互等接口功能;

4. 为Arm SoC添加具备执行人工智能/机器学习等智能处理算法的硬件加速器,具体集成形式可采用协处理器/独立加速器/通道加速器等多种形式,在设计中应突出硬件加速器对系统的优化效果

5. 以软硬协同的思想对SoC进行全面优化,确定合理的软硬件任务划分,分析优化前后SoC整体性能的变化。

6. 系统整体框图:

7. 作品提交

1) 设计报告:

2) 作品展板(团队介绍、项目心得体会、项目研发情况、技术创新点、后续工作)

3) 作品PPT(团队介绍、项目心得体会、项目研发情况、技术创新点、后续工作)

4) 系统设计方案(系统功能介绍、系统架构图、软硬件功能划分、加速器详细设计等)

5) 功能仿真及测试结果图

6) 系统展示图片、视频

8. 设计数据:

1) 系统原理图;

2) 软硬件代码;

3) 仿真和测试结果

4) 现场答辩和演示

5) 系统设计方案

6) 软硬件任务划分

7) 加速器设计细节

8) 仿真图等验证结果

9) 现场演示智能SoC功能

9. 评分规则:

内容

分值

评分依据

1.   完成Cortex-M3片上系统的基础设计

10分

1.   正确获得Arm Cortex-M3DesignStart Eval IP,正确使用内部总线连接存储器与外设;

2. 在硬件平台上实现系统,并正确编译、下载软件程序, 现场编程调试,通过按键改变LED等的闪烁方式或频率证实系统运行情况

2.   完成信号采集、通信模块的数字接口设计,并作为Cortex-M3片上系统外设

10分

1.   详实规范的设计文档

2.   编写软件成功实现信号采集、人机交互

3. 接口设计的功能仿真结果等可视化成果;

3. 智能处理加速器设计与实现

30分

1.   智能算法的详实设计方案

2. 加速器设计的功能仿真结果等可视化成果

4.系统展示(根据PPT、文档和视频)

20分

1. 系统的完整性和鲁棒性

2. 系统的创新性和市场潜力

5.系统优化分析

10分

1. 针对SoC功耗、面积、成本等进行优化,给出优化前后的进行了对比结果

2. 指出目前设计的不足和可以进一步优化的方向

6.   答辩和现场演示

20分

1.   答辩和问答表现

2.   系统功能和性能演示

10. 其他注意事项:

1) 参赛所选用的FPGA开发平台限定于Xilinx Spartan 6/7Artix-7系列,Intel Cyclone IV / V E / 10系列,不得采用内含硬核处理器的FPGA芯片(包括不限于ZYNQ,Cyclone V SE等)。具体型号和开发板厂家不限。

2) Arm携手合作伙伴将为参赛队提供免费的开发板借用服务(需要押金),在报名结束后开通借用通道。因为开发板数量有限(预计Artix-7版100片,Cyclone-V版50片),申请者需在报名时提交一份开发板申请书,简述项目开发思路和以往成果,择优发放。板卡简介见下:

3)开发板借用方式:完成报名后,填写申请表,提交至frank@emooc.cc抄送xiejunwei@s-chiptech.com,邮件主题为“第四届集创赛Arm杯工具申请”,待企业通过方案后,将会给出淘宝地址下单。申请表下载