“兆易创新”企业命题预发布
第二十一届中国研究生电子设计竞赛
兆易创新科技集团股份有限公司(股票代码603986)是全球领先的Fabless芯片供应商,公司成立于2005年4月,总部设于中国北京,在中国上海、深圳、合肥、西安、成都、苏州、香港和新竹,新加坡、美国、韩国、日本、英国、德国等多个国家和地区均设有分支机构和办事处,营销网络遍布全球,为客户提供优质便捷的本地化支持服务。
公司的核心产品线为存储器(Flash、利基型DRAM)、32位通用型MCU、智能人机交互传感器、模拟产品及整体解决方案,产品以“高性能、低功耗”著称,为工业、汽车、消费电子、PC及周边、物联网、网络通信以及移动设备客户提供全方位服务。目前,公司确立了以下行业领导地位:
全球排名第一的无晶圆厂Flash供应商。在SPI NOR Flash领域,市场占有率全球第二,累计出货量超270亿颗。
中国品牌排名第一的Arm通用型MCU供应商,提供超过63个系列、700+款型号选择,累计出货量超20亿颗。
指纹芯片行业领先。深耕传感器、信号链、算法及解决方案,做全生态的重要贡献者。
公司在质量管理方面有严格的标准与要求,已通过ISO26262:2018汽车功能安全最高等级ASIL D体系认证,并已获得ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等体系认证和邓白氏认证,同时积极推进产业整合,拓展战略布局,并与全球多家领先晶圆厂、封装测试厂达成战略合作伙伴关系,通过加强产业上下游合作、优化供应链管理,共同推进半导体领域的技术创新。了解更多信息,请访问:www.GigaDevice.com。
一、奖项设置
(一)“兆易创新”杯队伍1支:奖金2万元;
(二)一等奖队伍3支:每队奖金1万元;
(三)二等奖队伍8支:每队奖金5千元;
(四)三等奖队伍20支:每队奖金3千元;
(五)竞赛组织突出贡献奖3名
注:
参与兆易创新企业命题拥有超高获奖比例和丰厚奖励,高达32支队伍有机会获得兆易创新企业命题奖项。
兆易创新企业命题奖项与研电赛技术竞赛开放命题效力相同,相互独立,互为补充。企业竞赛参赛队伍不仅可以获得企业专项奖,同时可以在技术竞赛初赛、决赛获得团队奖。
兆易创新企业命题由企业组织高校与企业专家进行评审,优秀团队有机会同时获得初赛、决赛团队奖及企业命题奖项。
参与兆易企业命题拥有超高晋级全国总决赛比例,2025年第二十届研电赛中,高达24支队伍入围全国总决赛评选现场!
二、评选对象
报名团队需要基于兆易创新GigaDevice公司产品开发设计智能电子系统,作品需包括:系统方案设计、硬件平台搭建、软件代码调试、功能实现及演示等要素。
注意:作品设计务必真实使用兆易创新公司的相关产品,严格禁止以磨损丝印、P图等各种方式的虚假使用,如发现上述情况,将取消作品评审资格。
三、命题描述
在第21届研电赛中,兆易创新围绕边缘AI、智慧能源、机器人、人机界面多个应用方向设置了五大命题,不仅为优秀队伍提供丰厚奖励,更为大家提供了全方位软硬件与技术支持,助力高效开发。
赛题一:基于兆易创新GigaDevice公司产品或相关开发板的Endpoint AI(边缘AI)电子系统设计
(一)赛题任务
参赛队伍需基于兆易创新主控芯片或相关开发板,完成系统方案设计、硬件平台搭建、软件开发调试、功能实现及演示。要求将AI算法(包括统计学习方法、传统机器学习、神经网络与深度学习等)部署于主控芯片,构建软硬件一体化系统并开发相应的应用功能。系统可围绕(但不限于)以下领域展开:
1音频相关应用
如噪声抑制、声学回声消除(AEC)、关键词/语音语义识别、音频合成,文本语音转换、声纹识别等。(可单独购买选用GD32 AI音频子板应用开发)
2传感器相关应用
如多模态传感器数据的异常检测、设备预测性维护与健康管理、环境数据的智能判别与趋势预测、智能家电的自适应控制等。
3工业控制相关应用
如生产质量智能检测、工业设备状态监测、生产线参数智能优化、工业协议智能解析、设备自适应控制、设备能耗管理等。
4安防相关应用
如行为模式识别、生物特征识别、入侵检测与预警、设备使用安全认证等。
5边缘计算相关应用
如终端数据预处理、实时数据过滤与分析、边缘节点协同计算、终端智能决策等。
参赛作品应充分考虑MCU的外设资源与算力约束,在算法优化、功能实现等方面展现创新性思维,同时注重实用性和可靠性。参赛团队可根据以上应用场景,结合实际需求,开发具有实际应用价值的边缘AI解决方案。作品将从技术创新性、实现完整性、应用价值等多个维度进行评估。
(二)赛题要求:
基于统计学习方法、传统机器学习、神经网络与深度学习等AI算法原理,训练或构建具有实际应用价值的AI算法模型(以音频相关应用为例,典型场景包括嘈杂环境下的语音增强、人声检测、连续对讲、关键信息提取等),并在兆易创新主控芯片上实现模型部署。
参赛作品需基于兆易创新主控芯片搭建硬件系统,支持外接各类数据采集设备或传感器(如摄像头、麦克风、各类传感器等),实现数据采集、预处理,并直接在边缘端将处理后的数据输入AI模型进行推理或运算。系统应能够根据推理结果,通过多种终端方式(如图形化界面、声光告警、机械控制、无线通信等)输出结果,并据此执行相应动作,完成特定场景下的完整功能。要求系统结构合理,能够持续、流畅且稳定运行,具备实际应用价值。
作品方案应注重工作流程设计,提升系统的通用性,使其具备良好的稳定性和准确性,并能够便捷地适配不同应用或场景。同时,应对系统进行优化,深入挖掘和利用硬件资源,提升整体运行效率
作品方案应深入挖掘行业及传统方案中的痛点,提出具有创新价值的Endpoint AI解决方案。同时,鼓励在作品中融合兆易创新多条产品线的产品,以提升系统的集成度和应用广度。更多产品类型可参考方向五。
如在所提交的作品中开源自研模型的训练源码,或对开源模型进行深度裁剪与量化,将获得额外加分。优先推荐使用GD Embedded AI Tool进行模型部署。
文档与演示要求:与第六章输出要求一致,提供必要功能实现方式说明,建议源代码帮助评审。
(三)赛题支持:
IDE软件支持:针对本次参与方向一Endpoint AI(边缘AI)方向命题的队伍,兆易创新可以提供GD Embeded AI Tool(IDE)和相关示例,通过加入文末兆易创新企业命题QQ群联系获取。
针对本命题可提供硬件板卡免费申请使用,包括:
GD32H759I-START可用于主控芯片部署Endpoint AI(边缘AI)系统;
GD32 AI音频子板可用于Endpoint AI(边缘AI)系统部署中的音频相关应用
赛题二:基于兆易创新GigaDevice公司的GD32G5系列MCU的能源电力系统设计
(一)赛题任务
参赛队伍需基于兆易创新GD32G553主控芯片,设计并实现一个能源电力电子系统。该系统面向能源设备的应用场景(如电池管理系统BMS、数字电源、电池充电系统或逆变器系统),完成系统需求分析、方案设计、拓扑选择、硬件PCB和原理图绘制、软件代码设计、样机制作、软硬件开发调试、功能实现及演示。
(二)赛题要求:
GD32G553芯片具有高性能处理能力,以及内置的各类电源应用相关的加速计算单元和数字电源类外设(如HRTIMER等),通过充分发挥GD32G553芯片的这些特性,开发一个高效、可靠的能源电力电子解决系统方案。系统可围绕(任选一个或多个方向)以下方向展开:
1直流充电+电池管理系统(BMS)
充电和电池管理两个模块可以选择一颗MCU(GD32G553)或两颗MCU(GD32G553+GD32C113)控制,BMS实现各类保护,具备均衡管理,SOC估算,通信等功能。采用合适的拓扑,实现直流充电系统的多种充电模式,包括恒流充电(CC)、恒压充电(CV)和涓流充电等,适应电池充电的不同阶段,具有多种安全保护功能,较高的能效和PF值,较低的THD值等。
如果BMS选择单独的主控芯片时,建议使用GD32C113系列,AFE芯片必须使用GD30BM2016芯片。
2逆变器
DC到AC的高效转换模块(包括单相或者三相并离网逆变器),具有多种安全保护功能,较高的能效和较低的THD值。优化逆变器系统的动态负载调整和自适应控制,支持多场景应用(如家庭储能、工业储能等)等。
3数字电源
数字电源系统需要满足DC/DC或AC/DC的要求,具有多种安全保护功能,较高的能效和PF值等。
参赛作品应充分考虑和挖掘MCU的外设资源与算力资源,在拓扑选择、算法优化、功能实现等方面展现创新性思维,同时注重实用性和可靠性。参赛团队可根据以上应用场景,结合实际需求,开发具有实际应用价值能源电力系统或模块。作品将从技术创新性、功能实现完整性、系统稳定性、结果可测性、核心指标和能效、应用价值等多个维度进行评估。
(三)技术要求:
1系统设计与软件算法:
基于兆易创新主控芯片,选择合适拓扑,支持外接数据采集设备或传感器(如电压、电流传感器、温度传感器等),实现系统的实时数据采集与预处理。系统架构需体现技术创新,例如采用新型电源拓扑结构、数字控制技术或智能化管理算法。能源系统可以集成先进算法,用于负载预测、故障诊断或动态功率分配。BMS的SOC估算推荐使用先进算法,优化估算方法,提高估算精度。鼓励将能源系统与其他功能模块(如通信、监控、存储)集成,形成多功能平台。
2硬件平台搭建:
基于兆易创新主控芯片,设计系统的核心控制电路板。结合实际需求,设计系统的外围电路,如电池管理模块、充电模块、电源模块、逆变模块等,完成硬件平台搭建与调试。可以选用高效功率器件(如GaN氮化镓、SiC碳化硅器件等),提高能量转换效率。合理选择电容、电感等储能元件,优化系统的动态响应与稳定性。
3系统优化与通用性设计:
提升系统的通用性,使其能够适配不同电力能源设备与应用场景,具备良好的稳定性和准确性。优化系统架构与工作流程,深入挖掘硬件资源,提升整体运行效率,实现低功耗、高性能的能源电力电子系统。
4创新性与实用性:
提出针对能源电力电子领域的创新型解决方案,解决传统能源系统中的痛点(如效率低下、故障检测滞后、控制策略单一等)。
鼓励在作品中融合兆易创新多条产品线的产品(如GD32系列芯片与无线连接模块),提升系统的集成度与应用广度。
5工具使用要求:
推荐使用兆易创新GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio;
6文档与演示要求:
需提交方案的整体拓扑图,每个重点模块的详细拓扑、采样方式、控制算法流程等。演示视频需清晰展示系统的特点和优势,如上电的启动过程,负载变化的动态响应,保护功能的触发与恢复等,需要借助示波器波形进行结果确认的,必须提供示波器波形测量图和视频。
(四)赛题支持:
1IDE软件支持:
兆易创新提供GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio支持,通过加入文末兆易创新企业命题QQ群联系获取。
2硬件板卡支持:
GD32G553M-START/MCU样片可用于能源电力电子系统的核心控制功能调试和开发。
赛题三:基于兆易创新GigaDevice公司的GD32H7系列高性能MCU或相关开发板的GDemWin GUI设计与开发
(一)赛题任务
参赛队伍须基于兆易创新GD32H7xx主控芯片或相关开发板,完成系统方案设计、软硬件资源评估、平台搭建、软件代码调试、功能实现及演示。围绕GDemWin和配套的AppWizard工具完成页面设计和功能开发。系统可以围绕下列领域(包含但不限于)展开:游戏动画、工业领域HMI、智能仪表、消费电子等相关应用。
(二)赛题要求:
基于GD32H7系列MCU高性能优势,完成外部资源扩展,如OSPI-Flash、SDRAM、eMMc等实现复杂的图形渲染,流畅的动画效果,操作直观,屏幕响应迅速;
屏幕可以选用RGB888/565、SPI、EXMC等显示接口,要求支持触摸功能,推荐使用电容屏触摸;
基于最新版本GD emWin工具,要求尽可能使用多种控件,完成组件展示、存储在外部存储介质的PNG/GIF等格式图片显示、多国语言、TTF字体解析、AVI格式视频播放等功能,若能完成自定义控件开发,如日历功能等有一定应用价值的组件,将有额外加分;
IDE选用Embedded Builder,使用AppWizard搭建模拟器工程,同时配合使用Visual Studio进行模拟器工程调试,要求使用操作系统(FreeRTOS/RT-Thread等),文件系统(FatFS/LittleFS等);
作品需能够接收外部输入,如串口数据、按键输入等,完成逻辑控制、按键绑定、屏幕亮度控制等功能,如果能使用GD芯片的电容式触摸感应控制器(TSI)模块完成触摸按键、滑块与GUI的绑定,将有额外加分;
文档与演示要求:与第六章输出要求一致,提供必要功能实现方式说明,建议源代码帮助评审。技术文档需要有详细的自定义控件的设计和说明文档,性能测试报告(包含资源分析、帧率测试、CPU占用率等)和优化说明。
(三)赛题支持:
IDE软件支持:针对本次参与该方向的命题队伍,兆易创新可以提供最新版GDemWin和AppWizard上位机,相关文档通过加入文末兆易创新企业命题QQ群联系获取。
针对本命题可提供硬件板卡免费申请使用,包括:GD32H759I-START/MCU及Flash样片。
根据作品方案需求自由进行屏幕选型。
赛题四:基于兆易创新“感存算控连”生态的人形/工业机器人核心功能系统开发

(一)赛题任务
人形机器人作为高度复杂的机电一体化系统,其芯片需在实时控制、能效比、集成度、通信能力及可靠性等方面实现突破,比如高性能实时计算需支持多关节电机并行控制、传感器融合(IMU/力觉/视觉)、严苛的能效比、芯片具有高度集成与小封装、高速实时通信和工业级可靠性。围绕机器人协同控制与多模态传感器融合处理等核心需求展开,要求参赛队伍基于兆易创新MCU、存储、传感器、模拟产品组合搭建完整系统,解决行业实际痛点(如多关节同步、低功耗运行、安全冗余等),包括但不限于以下核心任务:
1机器人多关节精准协同控制
(1)需求背景:人形机器人/工业机器人的关节同步精度、力矩控制精度是核心性能指标,需高性能MCU提供实时算力支撑。GD32 MCU可搭配GD30DR系列电机驱动产品,支持直流转换稳压、LDO线性稳压器、PWM控制和功率驱动等模块,并提供过温、过压、过流等多重保护,专为机器人关节电机、伺服驱动等应用设计,构建完整的电机控制系统。
(2)具体任务:完成“大关节+精细关节”协同运动设计,实现场景典型动作。如:(工业场景:“零件抓取-定位装配-放置”;家庭场景:“物品抓取-桌面摆放-避障移动”)
2机器人多模态传感器融合处理
(1)需求背景:机器人需融合视觉(摄像头)、力觉(压力传感器)、惯性(IMU)、环境(温度/ 气压)等多维度数据,需高效存储+实时处理能力。兆易创新GD25LX系列SPI NOR Flash为承担AI决策的机器人"大脑"提供高速存储支持,而LPDDR4X产品兼容多电压、4266Mbps速率满足"小脑"运动控制单元的低延迟需求,实现机器人精准指令执行。
(2)具体任务:完成“视觉+力觉+环境传感”的数据融合处理,实现机器人场景应用。
(二)赛题要求:
1产品融合要求:
必须使用兆易创新至少2类核心产品线(如“MCU+模拟+存储”“MCU+通信+传感器”),融合产品线数量越多,评审时额外加分;
2场景适配要求:
需明确说明所选场景(工业装配/家庭服务)的核心痛点,以及方案如何通过方案和兆易创新产品特性解决(如工业场景“高精度装配”通过GD32H75E EtherCAT同步实现,家庭场景“低功耗”通过GD32L系列MCU能效优化实现);
3工具使用要求:
推荐使用兆易创新GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio;
4文档与演示要求:
需提交“关节控制算法流程图”“传感器融合逻辑图”“EtherCAT通信拓扑图”等关键功能框图,演示视频需直观展示“动作执行-传感联动-故障应急”全流程(时长≥5分钟)。
赛题五:基于兆易创新多产品线融合的电子系统设计(全开放命题)
(一)命题描述:
兆易创新致力于打造“感存算控连”一体化芯生态,公司的核心产品线为存储器(Flash、利基型DRAM)、32位通用型MCU、智能人机交互传感器、模拟产品及整体解决方案。
参赛队伍须采用兆易创新(GigaDevice)公司一条或多条产品线,独立完成系统方案设计、硬件平台搭建、软件代码调试、功能实现及演示。
(二)赛题要求:
参赛队伍需使用兆易创新GD32 MCU芯片作为主控进行设计开发。
鼓励参赛队伍融合兆易创新多产品线产品进行设作品设计与开发,评审时会根据融合与使用程度进行考量。
重点推荐但不限于以下应用领域:工业控制自动化、电机控制与变频技术、图像界面显示技术、车载电控单元、传感器网络、消费电子产品和智能硬件、物联网终端及人工智能等,解决实际痛点且具备实际商用价值的方案将有额外加分。
文档与演示要求:与第六章输出要求一致,提供必要功能实现方式说明,建议源代码帮助评审。
(三)赛题支持:
| 核心产品线 | 细分产品类型 | 选型和资料链接 |
| Flash | SPI NOR Flash/SPI NAND Flash/Parallel NAND Flash | https://www.gigadevice.com.cn/product/flash |
| MCU | 高性能MCU/主流型MCU/入门级MCU/低功耗MCU/无线MCU和模组/车规MCU/专用MCu | https://www.gd32mcu.com |
| Analog | 专用电源管理(LDO/DC-DC)/电机驱动/锂电池管理/高性能电源/模数转换器(ADC)/高精度基准源 | https://www.gigadevice.com.cn/product/analog |
| Sensor | 触摸控制/指纹识别/气压传感器 | https://www.gigadevice.com.cn/product/sensor |
| DRAM | 利基型DDR3L/利基型DDR4/LPDDR4X | https://www.gigadevice.com.cn/product/dram |
| 更多产品信息请在兆易创新官网(www.gigadevice.com.cn)查阅 | ||
兆易创新GD32 MCU是中国高性能通用微控制器领域的领跑者,中国最大的Arm MCU产品家族,中国第一个推出的Arm Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及Cortex-M7内核通用MCU产品系列,并在全球首家推出RISC-V内核通用32位MCU产品系列,所提供的64个系列700余款产品选择为广大参赛队伍提供了广阔和丰富的创新开发选择。
四、硬件环境推荐
本次兆易创新企业命题中电子系统设计可灵活应用兆易创新自有或合作伙伴相关开发板,包括但不限于以下板卡:
(一)聚沃科技GD32H757海棠派/GD32F470紫藤派/GD32F427丁香派/GD32F303红枫派开发板/GD32H7双网口通讯方案板/GD32G5工业核心开发板/GD32F3-4G通讯方案板(淘宝搜索“聚沃科技”有售)
(二)乐育教育GD32F3苹果派/GD32F3杨梅派/GD32F4蓝莓派/GD32E2杏仁派开发板(均匹配教材、例程等技术资料,淘宝搜索乐育旗舰店旗舰店有售)
(三)立创GD32开发板系列:立创·GD32VW553无线开发板/立创·梁山派-GD32F470开发板/立创·天空星-GD32F407开发板/立创·GD32E230开发板/立创·逻辑派-GD32F303-FPGA-G1开发板(立创商城有售)
(四)参赛选手自选其他基于兆易创新产品的开发工具
以上开发板均可凭企业命题报名表单,联系客服以优惠价格进行购买。同时,兆易创新提供了GD32H759I-START/GD32F303R-START/GD32G553M_START/GD32VW553K-START四款开发套件供各位参赛选手免费申请使用,参与参赛选手可以通过研电赛线上平台进行申请。
更多开发板资料可访问GigaDevice官网(www.gigadevice.com.cn)、GD32 MCU官网(www.GD32MCU.com)、网盘、QQ群文件进行下载。
五、输出要求
与研电赛技术赛道开放命题要求作品提交要求一致,包括:
(一)技术论文(务必包含方案设计与算法实现文档)
(二)方案介绍与功能演示视频
(三)系统方案展示PPT
(四)门型展架设计图片与参赛照片
(五)可提供带注释的工程源代码协助评审
六、评审标准
原则上,不同命题方向的参赛队伍分别进行评选,各命题方向晋级全国总决赛的比例一致。
(一)方案设计阶段
使用兆易创新主控芯片和工具开发设计流程(权值:20%)
系统功能性和可扩展性(权值:10%)
软件算法性能及创新(权值:20%)
兆易创新多产品线融合(加分项,不高于10%)
(二)系统实现阶段
硬件平台搭建(权值:10%)
功能实现及完善(权值:20%)
使用GD Embeded AI Tool、GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio等推荐开发工具(加分项,不高于10%)
(三)作品及输出形式
硬件电路、详细设计文档和软件代码(权值:15%)
系统演示(权值:5%)
方案应用领域、产业化及商用价值(加分项,不高于10%)
七、技术支持
(一)兆易创新相关开发教材/专著已出版上市多本,可通过京东、天猫、当当等多个平台进行购买:
1.《GD32MCU原理及固件库开发指南》
2.《嵌入式控制系统与数字信号处理——GD32原理及应用》
3.《工业互联网架构下的智慧照明》
4.《GD32微控制器原理与应用》
5.《GD32F4开发基础/进阶教程》
6.《GD32F3开发基础/进阶教程》
7.《GD32F3开发标准教程》
8.《GD32E230开发标准教程》
9.《emWin应用开发指南——基于GD32》
10.《FreeRTOS原理与应用开发——基于GD32》
11.《μC/OS-III原理与应用开发—基于GD32》
12.《立创EDA电路设计与制作快速入门》
13.《深入理解RISC-V程序开发》
14.《ARM Cortex-4嵌入式系统设计》
15.《ARM MCU嵌入式开发》
16.《嵌入式系统原理与实践》
17.《基于ARM的单片机应用及实践——GD32案例式教学》
(二)技术网站:
www.gigadevice.com.cn/
www.GD32MCU.com
(三)微信公众号:
GigaDevice/GD32MCU
(四)产品技术社区:
https://bbs.21ic.com/iclist-182-1.html
(五)研电赛兆易创新技术支持QQ群:
287470567,群文件获取更多支持文档
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