Arm 与 FPGA
大二下学期，好像是从学长那听说这个比赛的，选了最感兴趣的 Arm 杯，踩到地雷了。
不过当时正好在上 Verilog 程序设计和单片机这两门课，恰好我都会了，于是我和队友顺便和老师商量了一下免修了这两门课程，这才有时间完成这个作品。
从学期初开始做到暑假中旬，最后去现场发现我们居然是最年轻的，只有我们一组大二的同学，还只有两个人。评委老师还在下面小声逼逼（这两个是东南的吧？
最后测试的结果不是很好，原因大概在没有带显示器，用的 XPS 当屏幕，导致屏幕太小、识别错了俩。
不过这也可能是好事，毕竟算法方面被研究生们吊着打，省的掉价了，但不得不说，这场比赛让我大开眼界，认识到了算法才是王道。
华东赛区三等奖、第一名。
还好、无锡的老板们请了我们所有参赛人员去西湖（还是什么湖）山庄吃了一顿大餐。
小声逼逼：全国决赛在江北新区举行，貌似比分赛区水的多了、网上各种吐槽。我一共参加过两个他们承办的比赛，都觉得有很多瑕疵，很多操作的空间。虽然江北对于 IC 人来讲是个好地方，但是比赛办的太不厚道了！
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。 系统应至少包含：
ArmCortex-M3 DesignStart 处理器；
利用片上或板上资源实现的 ROM 与 RAM；
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。
如上图，在 FPGA 中编写图像传感器的接口和数据缓存，作为 Cortex-M3 片上系统的一个外设，并编写软件程序，将图像传感器的采集结果显示在开发平台自带的液晶屏上。
在 Cortex-M3 上编写软件程序，识别摄像头拍摄到的车牌中的 5 位数字并显示在 LCD 屏上。可以在 FPGA 中设计硬件加速器，帮助 Cortex-M3 加快图像识别的速度。
利用以上实现的系统，进行 20 张图像识别挑战赛：
测试图片由“模型车牌生成器”生成；参赛队自制 20 张不同的车牌，保持原大小复制到白底 Power Point 中，每页一张。模型车牌由 XX.YYYYY 组成，其中 YYYYY 为 5 位纯数字，此次识别就仅限于这个 5 个数字。
测试时，启动 PPT 演示计时功能，摄像头拍摄屏幕上的“模型车牌”（拍摄位置由参赛队自由选择），识别并在 LCD 屏上显示其中的 5 位数字，同时给出识别完成信号（蜂鸣或亮灯），人工切换到下一张测试，所有测试完成后计时停止。计时停止后，参赛队在 LCD 屏上显示所有识别结果供裁判核对正确率。
最终得分以速度排序，时间越短的参赛队成绩越好。但识别错误 3 张以上取消比赛成绩。在 3 张错误以内，每错一张时间罚 5 秒。
作品提交：
设计报告：
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）
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）
系统设计方案
功能仿真及测试结果图
系统展示图片、或视频
设计数据：
系统原理图、软硬件代码，仿真和测试结果；
现场测试比赛
评分规则：
| 内容 | 分值 | 评分要求 |
|---|---|---|
| 1. 完成 Cortex-M3 片上系统的基础设计 | 20 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. 完成图像传感器芯片的数字接口设计，并作为与 Cortex-M3 片上系统的外设 | 20 分 | 1. 详实规范的设计文档 2. 编写软件成功实现图像采集；3. 数字接口设计的功能仿真结果等可视化成果； |
| 3. 图像识别算法的实现 | 30 分 | 1. 图像识别算法的详实设计方案 2. 图像处理协处理器的功能仿真结果等可视化成果 |
| 4. 现场演示 | 30 分 | 1. 现场演示图像识别功能 2. 追求更高的识别正确率和速度 |
队伍也可以自行选择使用类似的硬件平台开发。但所使用板卡的官方售价不得高于 MPS2，且 FPGA 主芯片限于 Altera 的 Cyclone、Max 系列，和 Xilinx 的 Spartan、Artix 系列。不得采用其他中高端系列 FPGA 芯片。
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