第八屆(2025)全國大學生嵌入式芯片與系統設計競賽(以下簡稱"大賽")已于近日正式啟動,報名通道正火熱開啟。作為教育部認證的國家級A類賽事,大賽歷經八載積淀,現已成為檢驗高校電子類專業人才培養質量的重要評價維度,更是展現當代大學生創新實踐能力與工程實踐素養的核心競技平臺。
ST芯片應用賽道選題介紹
嵌入式大賽芯片應用賽道ST賽題,一直是眾多高校學生非常關注的一個賽題。今年ST賽道選題指南公布了7個選題方向,分別是嵌入式人工智能、數字電源、汽車-車規MCU(含額外獎勵)、工業4.0、智能可穿戴設備、MPU應用方向、IOT。
ST對芯片主控型號也做出明確規劃,重點希望參賽選手使用新產品型號如STM32MPU、STM32H7、STM32G0、STM32U5等等,比較老的型號STM32F0、STM32F1、STM32F3等被明確禁止參賽。
今天我們一起來了解MPU應用和智能可穿戴設備這兩個選題方向。
ST賽道選題方向:MPU應用方向
隨著工業、能源、醫療、智能家居、智慧辦公和智慧城市等領域的快速進步,系統間的互聯互通變得日益緊密,對系統性能的要求也持續提升。為滿足這些需求,需要基于高性能的微處理器(MPU)來構建嵌入式設計,以確保高校處理高負載任務,同時提供卓越的人機界面(HMI)應用管理。
特別注意:
該選題只能使用MPU開發,即選用STM32MP1系列或者 STM32MP2系列;使用STM32MCU開發請的作品,請選擇其他選題。
賽前準備及學習建議
STM32MP1/STM32MP2系列,是ST推出的高性能MPU方向芯片,相對比STM32 MCU方向的選題,MPU方向的競賽內容將更為復雜,因此也需要參賽者具備更多的知識儲備和實戰能力。
為了更好助力賽前的準備和學習,推薦一款華清遠見研發的可用于該賽道的STM32MP157開發板FS-MP1A,憑借其卓越的技術特性與完善的教學體系,已成為ST官方選題指南重點推薦的競賽開發平臺,有效提升賽前學習效率及競賽作品質量。
該開發板配套了豐富的入門學習資料及15個綜合應用項目案例,涉及家居、醫療、農業等多種應用領域,參賽者可以基于入門教學視頻及項目案例,從中汲取經驗,融合自己的創新思維創作新的參賽產品。
MPU應用方向學習路線:
一個完整的嵌入式作品不僅需要應用層功能,更需底層技術支撐,包括嵌入式Linux驅動開發、ARM體系結構(系統架構基礎)、多核通信(并發處理關鍵)等。這些核心技術均已在我們的課程中完整覆蓋,助力高效掌握嵌入式開發核心能力。
華清遠見STM32MP157 Linux開發板介紹
華清遠見自主研發的STM32MP157開發板,是一款高品質、高性價比的Linux+單片機二合一的嵌入式教學級開發板。開發板搭載STM32MP157高性能微處理器,ARM雙核異構,集成2個Cortex-A7核和1個Cortex-M4核,Cortex-A7核上可以跑Linux操作系統,Cortex-M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等實時操作系統。
A7核的高性能+M4核的低功耗,在進行企業實際產品開發時可以兼顧性能與功耗設計,極大的拓展了嵌入式Linux的應用領域,且ST官方在芯片內部對人工智能相關的開發環境做了很好的支持,因此參賽者可以使用STM32MP157拓展更多綜合性更強的創新項目,滿足嵌入式、物聯網以及AIoT等多技術融合的項目拓展。
為方便學習及項目實戰練手,華清遠見STM32MP157開發板配套豐富的擴展模塊,包括仿真器(可仿真A7和M4)、顯示屏、攝像頭、資源擴展板(獨家配件,含豐富的傳感器、執行器資源,非常方便項目的拓展)等。且開發板配套豐富的學習資料,包括8大方向開發教程(嵌入式Linux基礎與應用、Linux驅動、ARM體系結構與接口技術、Linux系統移植、M4協處理器開發及多核通信、Qt開發、OpenCV機器視覺、Qt綜合項目開發)、15大綜合項目說明文檔、500+講視頻課程、程序源碼、系統鏡像、工具軟件、原理圖、芯片手冊等,非常適用于嵌入式Linux入門學習、項目練手、高校教學、學生畢設等場合,是一款嵌入式Linux入門+項目進階必備開發板。
參賽該選題可參考的應用方向
? HMI:家電/工業/醫療等領域的圖形顯示/人機交互界面
? 網關:家用/工業/電力/樓宇控制網關
? IOT邊緣計算相關
? 能源:充電樁/儲能EMS/動環監控/電源檢測電力行業集中器/DTU/TTU
? 智慧辦公:智能安防、智能門禁、打印機、POS機、條碼掃描
? 通信類:5G小基站、直放站
ST賽道選題方向:智能可穿戴設備
智能穿戴設備集成了監測感知、運算處理、顯示等功能,可以佩戴在身上,是具備智能功能和交互能力的電子產品。常見的有智能手表/手環、智能戒指、智能眼鏡、智能服飾等產品。
該選題參考重要考核指標
?集成度:盡量擺脫開發板外接模塊狀態,使作品更接近工程樣機。
?體積:盡量減小設備體積,提高便攜性。
?功耗/續航能力:優化電源管理,延長設備續航時間。
?人機交互能力:提升用戶體驗,增強交互功能。
?感知準確性:提高傳感器數據的準確性和可靠性。
?運行流暢度:確保系統運行穩定,響應迅速。
?佩戴舒適度:設計符合人體工學,提升佩戴舒適度。
?成本:實現功能的前提下,盡可能降低成本。
賽前準備及學習建議
為了讓更多參賽者,更有效的進行賽前的準備和學習,針對這個賽道,ST推薦了一套教學課程《嵌入式裸機編程》,該課程基于華清遠見STM32U5開發板(STM32U5是一款非常適合智能穿戴領域的超低功耗芯片),以智能手表為例,介紹了詳細的開發流程,參賽選手可參考該課程教學,開發一款加入自己創意,且更具集成度的智能可穿戴產品。同時,該課程也是中國電子學會嵌入式人才認證中級課程,感興趣的同學也可以考取對應的認證證書。
智能手表主要功能包括健康監測、運動模式、環境檢測、電池電量檢測、RTC時鐘、狀態提醒、模式切換(運行/待機,LPBAM功能演示)和網絡連接等功能,參賽者也可以基于手表項目案例結合自己的創新進行拓展。
華清遠見STM32U5開發板介紹
《嵌入式裸機編程》整套課程的硬件開發平臺為華清遠見STM32U5開發板,這是一款STM32入門+項目進階學習板,倡導項目導向式的學習。主控為ST新一代超低功耗MCU旗艦版STM32U5,開發板采用底板+核心板的分離設計,底板統一,支持STM32G0/F1/F4/U5多核心板的靈活互換,便于教學與實驗操作,有助于參賽者深入理解不同系列MCU的特點與適用場景。
為了幫助參賽者更好地完成比賽作品,華清遠見STM32U5配套了全套的開發教程、視頻課程、豐富的項目案例、技術支持答疑,可為參與ST賽道-智能可穿戴設備選題提供寶貴的素材積累和實戰借鑒經驗。
參賽項目參考思路
參賽者可以基于手表項目案例結合自己的創新進行拓展。參考思路:
1. 結合特定場景,豐富智能穿戴設備的功能和應用價值,例如體育鍛煉、戶外運動、消防救援、軍事防護、醫療康復等場景;
2. 應用新技術,簡化開發,提高產品性能,增加產品賣點,例如:
? 靈活應用 STM32U5 的 LPBAM 技術實現低功耗;
? 應用 STM32Cube.AI 或 NanoEdgeAI 工具將 AI 技術融入到穿戴設備;
? 應用 TouchGFX 工具,簡化可視化技術的開發;
? 使用高集成度 MEMES 芯片(LIS2DW12)簡化姿態識別算法,提高續航能力;
? 使用 NFC(ST25R, ST25D)實現設備喚醒/碰一碰配對/碰一碰數據交互等提高用戶體驗的功能;
? 學有余力的同學可選擇基于實時操作系統來實現,上述參考課程《嵌入式裸機編程》基于不含操作系統的裸機編程方式實現。
競賽須知
01參賽對象
大賽參賽對象包括(但不限于)國內外高校電子電氣類相關專業(電子、信息、計算機、自動化、電氣、儀科等)全日制在校研究生、本科生、高職高專生。
02競賽時間安排
報名截止時間:2025年4月25日
作品提交時間:2025年7月10日18點
賽區初賽評審時間:2025年7月中旬
賽區復賽評審時間:2025年7月下旬
全國總決賽評審時間:2025年8月中旬
初賽及復賽具體時間由賽區自行安排,總決賽具體時間地點另行通知。
03參賽方式
大賽以“創意發揮、規范設計、突破自我、快樂大賽”為原則。參賽隊采用賽題指定的開發平臺為核心,根據選題指南自由選擇賽題,開放式自主設計并完成參賽作品。在充分發揮核心平臺功能和性能的基礎上,允許自行設計擴展電路構成完整的應用系統。
04競賽獎項設置
賽區設立一等獎、二等獎、三等獎等獎項。其中,一等獎獲獎比例不超過賽區初賽隊伍總數的20%,二等獎不超過25%。
全國總決賽設立一等獎、二等獎及三等獎。其中,一等獎獲獎比例不超過全國總決賽參賽隊數的15%,二等獎不超過30%。全國總決賽還設立最佳創意獎、最佳工程獎等獨立獎項,各獨立獎項不超過2項,也可空缺。此外,大賽還將設立優秀組織獎等獎項。協辦企業可獨立設立企業特別獎(企業杯),在大賽評審的框架下,推選產生獲獎隊伍。
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