Arm杯

l 杯赛题目：基于 Arm 处理器核的智能化 SoC 设计

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，并作为与Cortex-M3片上系统的外设	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. 智能处理加速器的设计与实现	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 6/7或Artix-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并抄送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

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