2021年集创赛获奖作品合集

2021全国大学生集成电路创新创业大赛（以下简称“集创赛”）已经结束，在比赛中出现了很多优秀作品，特作为整理。

1. Arm杯：基于 Cortex-M3 内核 SOC 的动目标检测与跟踪系统

获奖情况：一等奖
本系统基于Xilinx Artix XC7A100T平台，在其基础上搭载Cortex-M3内核，AMBA总线，总线上外挂GPIO，LCD，OV5640，DDR3和HDMI等外设模块，基于混合高斯建模及Meanshift等相关算法，实现了对摄像头输入图像的动目标检测与实时跟踪功能，高效运行智能算法，使系统具备了无人实时运行，高效智能化处理任务的能力。

2. Arm杯：Cortex-M3语音识别声源定位系统

获奖情况：一等奖
本作品是基于Coretex-M3 Design Start的语音识别和声源定位识别系统，包括Digilent NexysVideo开发板、自制麦克风矩阵模块、ESP8266无线互联模块、LCD屏幕、载体小车以及安卓端APP组成。

3. Arm杯：基于arm Cortex-M3处理器与深度学习加速器的实时人脸口罩检测 SoC

获奖情况：一等奖
本项目开发了一种如图所示的基于arm Cortex-M3处理器和深度学习加速器的人脸口罩检测SoC，该SoC面向商场、地铁站等流动人口聚集场所，能够实现高性能、高稳定性、低功耗的人脸口罩实时检测。此外，该SoC还具备社交距离检测、蓝牙无线通信等功能，可以在特定应用场景中协助配合人脸口罩检测系统，加强对疫情的阻击防控。

4. Arm杯：基于ARM核的智慧病房手势识别方案

获奖情况：二等奖
本项目在FPGA上部署智能SOC，实现手势识别功能，从而使病人可以使用手势来发出护理请求。

5. Arm杯：基于ARM-M3的双目立体视觉避障系统 SOC设计

获奖情况：二等奖
本设计在Xilinx FPGA平台上构建了ARM-M3软核，设计了加速双目视差图像计算的SOC及相关控制外设，通过ARM核+协处理器的方式使得整个系统在计算深度图像时的图像采集性能、功耗、成本优于常见的嵌入式系统及一般性能的PC机。相较于传统单片机串行采集相机数据，传输单个像素进行显示，根据定时器中断产生PWM，以及在PC机上都难以实现的稳定视差图计算输出在本系统中都由硬件实现，极大减轻了CPU负担。

6. Arm杯：基于Cortex-M3的室内老人跌倒行为检测系统

获奖情况：二等奖
本系统利用Cortex-M3处理器内核以及在FPGA平台上独立设计SOC架构，实现了对摄像头采集的图像进行实时的跌倒行为检测功能。

7. Arm杯：基于FPGA的人脸检测SoC设计

获奖情况：三等奖
本SoC是基于ARM官方提供的Cortex-M3软核和Xilinx Artix-7系列开发板实现，使用AMBA2和AMBA3总线协议以及ARM提供的CMSDK工具设计SoC。外设搭配一个摄像头用于数据的采集，一个液晶显示屏用于显示处理结果，同时绑定数码管显示人脸数量等信息。基于Viola-Jones算法完成人脸检测的功能，实现了Viola-Jones算法完成人脸检测的功能。

8. Diligent杯：基于Cortex-M3软核的智能识别称量平台

获奖情况：一等奖
本项目主要由Digilent Nexys DDR开发板搭建SOC，并且搭配了摄像头，Wi-Fi模块，压力传感器，双显示屏等外设，组成一个集感知、智能识别、人机交互、网络互联、软硬件协同加速等特点于一体的SoC系统。

9. Diligent杯：基于CORTEX-M3硬件加速的目标跟踪锁定系统

获奖情况：二等奖
本组使用FPGA硬件加速器 + Cortex-M3软核所实现的基于灰度、饱和度和HoG特征融合的相关滤波跟踪算法，运行稳定，帧率较高，鲁棒性强，功率消耗低，配合摄像头可以在多个应用场景使用。例如机场检测，工地监测，无人机机载跟踪等等。同时使用灰度特征、饱和度特征和HoG特征，对摄像头要求较低，对像素要求较低。在常规目标跟踪中精度很好，超常规算法

10. Diligent杯：基于FPGA的动态视觉感知融合的运动目标检测系统

获奖情况：二等奖
本项目采用了一种动态视觉传感器（DVS）和卷积神经网络相结合的运动目标检测混合算法策略。通过软件与硬件的结合，将ARM Cortex-M3软核嵌入FPGA，完整地搭建出嵌入式系统，该系统可实现摄像头驱动并传输数据、运动目标定位检测、结果可视化输出至HDMI等。系统具有采集视频图像实时，定位准确，识别误差低，速度快等特点。完成了DVS的目标检测算法在更底层的嵌入式系统移植验证。

11.IEEE杯：一种28GHz高能效Outphasing PA设计

获奖情况：一等奖
本项目设计了一种新型的逆向电流型Outphaisng PA，用了包络电荷加速技术在内的多种技术来提高性能，实现了额外的信号调制模式，实现更高的峰值效率。

12.IEEE杯：面向5G应用的高效率毫米波Doherty功率放大器

获奖情况：二等奖
本设计基于TSMC 40nmCMOS工艺，实现了损耗小，更宽工作带宽、线性度高的串并联合成Doherty架构功率放大器。

13. Robei杯：基于Robei EDA工具的仓储货物分拣机器人设计

获奖情况：一等奖
本项目以北京航天微电子科技的BM3823微处理器为核心处理器，结合其高可靠性高抗辐射的特性，设计实现了一个具备基本功能的仿真“火星车”平台。该平台最大化利用BM3823外设资源，用GPIO实现红外检测、超声测距等,用UART中断实现远程控制、数据回传，制定了相关串口传输协议，用IIC实现机械臂舵机组控制、OLED显示和环境感知，用定时器中断实现二级线程划分，包括通讯线程与控制线程，用SPI转CAN实现了车体控制。整合上述相关资源，实现远程控制、图像回传、机械臂遥控抓取、系统状态监测、环境感知、智能避障等多种功能。

14. Robei杯：基于Robei EDA工具的隔离病房看护机器人设计

获奖情况：一等奖
本项目的机器人创新采用了 FPGA 芯片，并利用国产 Robei EDA 工具进行设计和仿真。根据疫情防控以及病房隔离的需求，设计一款基于Robei EDA工具的看护机器人具备病患状态监测、病房环境监测、无接触式运送服务、娱乐休闲服务四大基本功能。经过系统设计与调试，机器人可以达到预期的要求，随着时间的推移，机器人还可以不断地完善，可以更好的为行业服务。

15. 海云捷迅杯：基于稀疏卷积与层融合的流水线优化方案

获奖情况：一等奖和企业大奖
本项目采用Intel Cyclone V系列的SoC芯片进行开发，部署以MobileNet V1为backbone的SSD目标检测模型，对硬软件进行协同优化，以提高目标检测效率。整个系统包括PS (processing system) 端和PL (programmable logic) 端两部分，PS端包括ARM处理器、Memory，负责数据传输及计算流程的预处理和控制；PL端则包括卷积和偏置激活计算单元、SRAM等，负责对高负载的运算进行加速。PL端的数据通过Avalon总线与DRAM进行交互。

16. 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

获奖情况：二等奖
本项目以北京航天微电子科技的BM3823微处理器为核心处理器，结合其高可靠性高抗辐射的特性，设计实现了一个具备基本功能的仿真“火星车”平台。该平台最大化利用BM3823外设资源，用GPIO实现红外检测、超声测距等,用UART中断实现远程控制、数据回传，制定了相关串口传输协议，用IIC实现机械臂舵机组控制、OLED显示和环境感知，用定时器中断实现二级线程划分，包括通讯线程与控制线程，用SPI转CAN实现了车体控制。整合上述相关资源，实现远程控制、图像回传、机械臂遥控抓取、系统状态监测、环境感知、智能避障等多种功能。