集成电路竞赛——Robei杯（瞎）解读

#今天也是咸鱼的一天~
今年报名了一个新的比赛——全国大学生集成电路创新创业大赛，一个新开的A类赛事，工信部主办的。了解了这个比赛之后，我才知道，这个比赛也不是什么新起之秀，是由原来的很多小型的赛事，来组成的一个大比赛。
今年的集成电路大赛有12个赛道，有些赛道还不止一个赛题，可谓是涵盖了各种各样的专业领域。当然，最匹配的专业还是电子信息工程、通信工程、自动化、测控、集成电路。

比赛分了好几个方向，数字与SOC设计、射频与模拟设计、FPGA设计与应用，半导体测试，EDA算法设计、芯片应用与系统设计、还有一个迷惑的“创新实践杯”。（这个创业比赛在众多理工科赛道中显得特别迷惑）

Robei杯

我和队友参加的是 ”Robei杯“ ，要基于 Robei EDA 来设计实现一个用FPGA控制的机器人。这里EDA的作用是来做系统代码的仿真验证设计。

初赛的试题长这个样子：

而，Robei EDA 长这个样子：

Robei 赛题解读

首先声明我是一只菜鸡，FPGA用的也不是大佬，赛题解读也未必准确，只是抛砖引玉，发表一下自己的看法，不喜勿喷。（欢迎大佬来指点，感激不尽）

我把赛题里觉得是重点的地方，都标红了。（橙红色）

红色马克笔：算是比赛赛题一些比较关键的地方，抛开这些，其它的东西不是那么必要的。A组只能是专科或本科生，研究生不能参加Robei 杯。
粉红色下划线：赛题出现的原因。说白了就是市场上FPGA的机器人巨少，资料也特别少[1]。所以Robei 公司希望利用比赛，去扩展FPGA在机器人这方面的应用。
黄色下划线：比赛的基本要求。（待会细讲）
紫色圈圈：硬性要求。一个是比赛要保证原创，另一个就是比完赛后，参赛者的代码要开源，供外界交流。
紫色三角形：推荐参赛领域。
灰色下划线：robei基本是和Xilinx合作，所以这里使用Xilinx的板子绝对比Altera的更好用。（当然，我这种菜鸡没钱，有可能会用Altera)

比赛基本要求

1. 使用Robei EDA 对产品进行开发。并且要用这个EDA进行FPGA和系统的仿真验证。
   赛杯爸爸的意思就是，所有的代码都得在EDA上写一遍，然后还要建个testbech仿真一波，保证正确。

2. 结合摄像头和一些常见基础协议，和传感器设计一款创新可编程机器人。
   说人话：你的这个作品，必须得是个机器人，这个机器人的主控还必须得是FPGA，这个机器人里头，必须得有摄像头，还得有常用的基础协议和传感器。这个机器人得有自己的特色，以后能赚钱。

3. 搭建硬件设计和颜色环境。
   说人话：你这个硬件实物得做出来，不仅得做出来，实物的应用场景也得给整出来（就像搭古装剧片场一样，给整出来）。

4. 机器人系统与外界设备的通信与控制。
   说人话：这个机器人肯定不能开机了之后再干活，必须得有东西控制它来改变状态。比如：上位机，手机app，遥控器，控制终端。这就涉及上位机和下位机的设备通信，肯定有通信协议。

5. 控制模块采用RISC-V CPU 实现的，有加分。
   说人话：这个我没法说人话，因为描述就听人话的。
   RISC-V是一款基于精简指令集原则的一款开源的指令集架构。这个指令集我见过上海安路公司有生产基于这个指令集的芯片开发板，也见过FPGA大赛的参赛者在FPGA上手写RISC-V的。
   据我（乱七八糟的）消息，很多国产公司都对这个指令集架构挺重视的，包括这次比赛，也有其它赛道应用了这个指令集架构的芯片。应该说它的优势和应用前景都挺好的，所以才有辣么多人去争相开发。

以下是百度百科内容
与大多数指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。虽然这不是第一个开源指令集，但它具有重要意义，因为其设计使其适用于现代计算设备（如仓库规模云计算机、高端移动电话和微小嵌入式系统）。
设计者考虑到了这些用途中的性能与功率效率。该指令集还具有众多支持的软件，这解决了新指令集通常的弱点。该项目2010年始于加州大学伯克利分校，但许多贡献者是该大学以外的志愿者和行业工作者。
RISC-V指令集的设计考虑了小型、快速、低功耗的现实情况来实做，但并没有对特定的微架构做过度的设计。

比赛会用到的知识点

1. 摄像头
   在一开始的赛题介绍里，摄像头放在了第一个，而决赛的赛题也必须用到摄像头。摄像头肯定是机器人的重中之重。而一旦有摄像头，就肯定有FIFO，EEPROM，SD卡的应用，所以用FPGA实现这些也都是要会的。

2. 通信协议
   通信协议，UART，SPI，IIC，WIFI，blueteeth，这些绝对会用到，串口通信是老基础的，尤其和电脑上位机，IIC可以控制OLED ，还有EEPROM也是IIC控制的，像有些传感器，模数转换器，是用的SPI协议，如果用到这些传感器，这些通信协议也是必会的。

3. 步进电机/驱动电机
   但凡做一个要跑起来的机器人，电机马达都是必不可少的，这个不得不会啊。

4. 各类传感器
   比如，超声波传感器，红外传感器，温度湿度传感器，烟雾传感器，这些从外界采集信息的传感器都是必不可少的。
   当然，还有ADC，DAC这些数模/模数转换器，毕竟要接收外界信号，再转换成数字信号进行处理，这些是必须的。

感想

这个比赛一开始是老师找我的，我当时也是不知天高地厚，想着反正有点时间，参加一下见见世面。结果，是我太天真了，这个比赛真TM难，而且是那种难到怀疑人生的那种。这个难度，又不是做不出来的难度，是工作量实在大，3个人，任何一个人划水都是不可能的，大家连轴转一个月估计才做的出来。
尤其是像我这种菜鸡，更是压力巨大。菜鸡流出了悲伤的泪水。之前很少去用FPGA配那么多传感器，摄像头我都是第一次接触。（之前用的PYNQ）很多传感器可能从来没有被FPGA用过，代码想借鉴都没地方，除了自己硬肝没别的办法。
现在就觉得自己好菜，嘛都不会，干啥啥不行，吃饭第一名，做啥啥不是，睡觉最厉害。不过压力也是动力吧，至少能逼着自己学点东西，不然日子过的会比我们学校超大水坑里的鸭子都闲。

——————————————毫无感情的结束下划线————————————————————
[1]我特别解释一下，为什么要把资料特别少给加粗。在我大学接触的竞赛中，我有一个很明显的感觉，除了像电子设计竞赛这种考综合能力的比赛，电子类很多专业比赛都是有针对性的。大部分情况下，都是公司想让学生更多的接触这方面的知识和应用，还有提供资料。像，TI 和 ADI，为什么能有这么多人用，除开他们质量和品控确实很好，另外一个很大的原因，就是这些公司积极和高校合作，让学生和老师研究他们的芯片、开发板，然后出书整作品，有了良好的入门资料，就有更多的人愿意学习，这样一个良好的循环形成了。资料多—学的人多—用的人多—资料多。
我在去年划水FPGA竞赛的时候，在这个方面就有蛮大的感触，当时用的国产FPGA开发板，上海安路公司的。我翻遍百度都找不到一个安路开发环境TD的入门教程。这个相对于Xilinx和Altera随便一搜都是几十上百个，真的太吃亏了。所以，利用竞赛去让更多大学生应用，从长远来看，很有利于公司的良性循环。大学用了xx—提供了学习资料—工作的时候会用xx—提升了公司业绩—举办比赛—大学用了xx。