2019年8月19-21日，2018-2019第三届全国大学生集成电路创新创业大赛全国总决赛（以下简称“大赛”）在南京江北新区研创园成功举办。作为大赛杯赛单位，Arm中国特设Arm片上系统设计挑战赛赛题。>
大赛自开赛以来，共有来自全国七大赛区的197支队伍报名Arm杯赛题，经过企业评审和分赛区初赛，有27支团队晋级全国总决赛。经过8月20日一天的现场演示和评审，Arm杯赛产生了一等奖4名、二等奖7名、三等奖10名、优秀奖5名，此外，一等奖团队中的WNS<0队脱颖而出，获得了Arm杯企业专项奖。>
为了让大家更深入的了解同学们优秀的作品，促进同学们之间的交流和学习，鼓励更多的同学参与到竞赛中，以赛促学，Arm中国学堂将把部分获奖团队作品分享给大家。
Arm杯-Arm片上系统设计挑战赛
杯赛题目：Arm 片上系统设计挑战赛参赛要求：本科生组/无限制组赛题内容：利用Arm Cortex-M3 DesignStart处理器在可编程逻辑平台上构建片上系统，实现图像采集，图像处理和人机交互功能，观察并优化系统的性能。使用ArmCortex-M3 DesignStart Eval提供的处理器IP，在你的可编程逻辑平台上构建简单的Cortex-M3片上系统。
团队介绍
参赛单位：厦门大学队伍名称：夏芯指导老师：郭东辉参赛队员：张潇、尤培坤、郑翔天总决赛奖项：一等奖
项目简介
本设计完整的实现了赛题的要求，包括建立SoC最小系统以及车牌识别功能。首先通过 Arm Cortex-M3控制LED、LCD以及摄像头；同时，为了提高车牌的识别速度，通过设计专门的协处理器模块并将其挂载到AMBA总线上来实现车牌识别功能；之后通过Arm Cortex-M3来配置摄像头，控制整个系统工作。对于车牌协处理器来说，本设计在纯硬件电路速度快的优势上，还实现了封装接口简单，易于集成的优点，同时RTL级代码遵循低功耗思想。最后在性能方面识别一张640*480 的图片的速度为 8ms 左右
SOC系统框架
功能验证据
技术创新点
1.摄像头数据缓存：
使用较小的FIFO作为协处理器的缓存，来实时存储和搬运摄像头数据，达到摄像头采集数据的同时可以进行车牌协处理器的处理功能，从而减小内存的使用。
2.协处理器实现硬件加速：
车牌协处理器由纯硬件电路构成，速度快，无需占用CPU过多资源。同时该IP可移植程度高，封装接口简单，面向不同拍摄分辨率只需要调整几个宏定义参数即可。
3.低功耗设计：：
整个系统严格按照低功耗设计思路进行，模块空闲时不对寄存器进行操作，同时设有大量的使能信号，便于ASIC的低功耗设计。
4.Camera通用控制器设计：
给Arm Cortex-M3设计了SCCB控制器和Camera控制器，可实现软件初始化摄像头和配置摄像头的行同步信号（href）、场同步信号（vsync）的极性，从而通过对Arm CM3进行软件编程，即可实现所有DVP接口摄像头的驱动。
参赛体会
参赛体会：
SoC是目前IC设计的主流，随着AI和IoT的大热，势必会使得低功耗SoC的需求愈发增加，而Arm Cortex-M系列处理器主打的面向嵌入式低功耗性能能很好的满足以上需求。**通过工信部人才中心举办的本次大赛，我们对于基于Arm的SoC设计有了一定的经验，同时接触了Arm DesignStart的这种先流片后付费的方式，对于我们之后继续在SoC方向进行学习实践提供了平台。
后续工作：
- 车牌协处理器优化：*可以增加车牌识别的抗干扰能力，使得车牌协处理器能在更复杂的环境下工作。
- ASIC设计： 本设计采用的是DesignStart Eval版本的内核，可以适当放慢识别速度来获取更好的面积和功耗性能来设计可商用的芯片产品，同时可以配置上操作系统来进行更好的扩展。
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