“兆易創新”企業命題預發布

第二十一屆中國研究生電子設計競賽

兆易創新科技集團股份有限公司(股票代碼603986)是全球領先的Fabless芯片供應商，公司成立于2005年4月，總部設于中國北京，在中國上海、深圳、合肥、西安、成都、蘇州、香港和新竹，新加坡、美國、韓國、日本、英國、德國等多個國家和地區均設有分支機構和辦事處，營銷網絡遍布全球，為客戶提供優質便捷的本地化支持服務。

公司的核心產品線為存儲器（Flash、利基型DRAM）、32位通用型MCU、智能人機交互傳感器、模擬產品及整體解決方案，產品以“高性能、低功耗”著稱，為工業、汽車、消費電子、PC及周邊、物聯網、網絡通信以及移動設備客戶提供全方位服務。目前，公司確立了以下行業領導地位：

全球排名第一的無晶圓廠Flash供應商。在SPI NOR Flash領域，市場占有率全球第二，累計出貨量超270億顆。

中國品牌排名第一的Arm通用型MCU供應商，提供超過63個系列、700+款型號選擇，累計出貨量超20億顆。

指紋芯片行業領先。深耕傳感器、信號鏈、算法及解決方案，做全生態的重要貢獻者。

公司在質量管理方面有嚴格的標準與要求，已通過ISO26262:2018汽車功能安全最高等級ASIL D體系認證，并已獲得ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等體系認證和鄧白氏認證，同時積極推進產業整合，拓展戰略布局，并與全球多家領先晶圓廠、封裝測試廠達成戰略合作伙伴關系，通過加強產業上下游合作、優化供應鏈管理，共同推進半導體領域的技術創新。了解更多信息，請訪問：www.GigaDevice.com。

一、獎項設置

（一）“兆易創新”杯隊伍1支：獎金2萬元；

（二）一等獎隊伍3支：每隊獎金1萬元；

（三）二等獎隊伍8支：每隊獎金5千元；

（四）三等獎隊伍20支：每隊獎金3千元；

（五）競賽組織突出貢獻獎3名

注：

參與兆易創新企業命題擁有超高獲獎比例和豐厚獎勵，高達32支隊伍有機會獲得兆易創新企業命題獎項。

兆易創新企業命題獎項與研電賽技術競賽開放命題效力相同，相互獨立，互為補充。企業競賽參賽隊伍不僅可以獲得企業專項獎，同時可以在技術競賽初賽、決賽獲得團隊獎。

兆易創新企業命題由企業組織高校與企業專家進行評審，優秀團隊有機會同時獲得初賽、決賽團隊獎及企業命題獎項。

參與兆易企業命題擁有超高晉級全國總決賽比例，2025年第二十屆研電賽中，高達24支隊伍入圍全國總決賽評選現場！

二、評選對象

報名團隊需要基于兆易創新GigaDevice公司產品開發設計智能電子系統，作品需包括：系統方案設計、硬件平臺搭建、軟件代碼調試、功能實現及演示等要素。

注意：作品設計務必真實使用兆易創新公司的相關產品，嚴格禁止以磨損絲印、P圖等各種方式的虛假使用，如發現上述情況，將取消作品評審資格。

三、命題描述

在第21屆研電賽中，兆易創新圍繞邊緣AI、智慧能源、機器人、人機界面多個應用方向設置了五大命題，不僅為優秀隊伍提供豐厚獎勵，更為大家提供了全方位軟硬件與技術支持，助力高效開發。

賽題一：基于兆易創新GigaDevice公司產品或相關開發板的Endpoint AI（邊緣AI）電子系統設計

（一）賽題任務

參賽隊伍需基于兆易創新主控芯片或相關開發板，完成系統方案設計、硬件平臺搭建、軟件開發調試、功能實現及演示。要求將AI算法（包括統計學習方法、傳統機器學習、神經網絡與深度學習等）部署于主控芯片，構建軟硬件一體化系統并開發相應的應用功能。系統可圍繞（但不限于）以下領域展開：

1音頻相關應用

如噪聲抑制、聲學回聲消除（AEC）、關鍵詞/語音語義識別、音頻合成，文本語音轉換、聲紋識別等。（可單獨購買選用GD32 AI音頻子板應用開發）

2傳感器相關應用

如多模態傳感器數據的異常檢測、設備預測性維護與健康管理、環境數據的智能判別與趨勢預測、智能家電的自適應控制等。

3工業控制相關應用

如生產質量智能檢測、工業設備狀態監測、生產線參數智能優化、工業協議智能解析、設備自適應控制、設備能耗管理等。

4安防相關應用

如行為模式識別、生物特征識別、入侵檢測與預警、設備使用安全認證等。

5邊緣計算相關應用

如終端數據預處理、實時數據過濾與分析、邊緣節點協同計算、終端智能決策等。

參賽作品應充分考慮MCU的外設資源與算力約束，在算法優化、功能實現等方面展現創新性思維，同時注重實用性和可靠性。參賽團隊可根據以上應用場景，結合實際需求，開發具有實際應用價值的邊緣AI解決方案。作品將從技術創新性、實現完整性、應用價值等多個維度進行評估。

（二）賽題要求：

基于統計學習方法、傳統機器學習、神經網絡與深度學習等AI算法原理，訓練或構建具有實際應用價值的AI算法模型（以音頻相關應用為例，典型場景包括嘈雜環境下的語音增強、人聲檢測、連續對講、關鍵信息提取等），并在兆易創新主控芯片上實現模型部署。

參賽作品需基于兆易創新主控芯片搭建硬件系統，支持外接各類數據采集設備或傳感器（如攝像頭、麥克風、各類傳感器等），實現數據采集、預處理，并直接在邊緣端將處理后的數據輸入AI模型進行推理或運算。系統應能夠根據推理結果，通過多種終端方式（如圖形化界面、聲光告警、機械控制、無線通信等）輸出結果，并據此執行相應動作，完成特定場景下的完整功能。要求系統結構合理，能夠持續、流暢且穩定運行，具備實際應用價值。

作品方案應注重工作流程設計，提升系統的通用性，使其具備良好的穩定性和準確性，并能夠便捷地適配不同應用或場景。同時，應對系統進行優化，深入挖掘和利用硬件資源，提升整體運行效率

作品方案應深入挖掘行業及傳統方案中的痛點，提出具有創新價值的Endpoint AI解決方案。同時，鼓勵在作品中融合兆易創新多條產品線的產品，以提升系統的集成度和應用廣度。更多產品類型可參考方向五。

如在所提交的作品中開源自研模型的訓練源碼，或對開源模型進行深度裁剪與量化，將獲得額外加分。優先推薦使用GD Embedded AI Tool進行模型部署。

文檔與演示要求：與第六章輸出要求一致，提供必要功能實現方式說明，建議源代碼幫助評審。

（三）賽題支持：

IDE軟件支持：針對本次參與方向一Endpoint AI（邊緣AI）方向命題的隊伍，兆易創新可以提供GD Embeded AI Tool（IDE）和相關示例，通過加入文末兆易創新企業命題QQ群聯系獲取。

針對本命題可提供硬件板卡免費申請使用，包括：

GD32H759I-START可用于主控芯片部署Endpoint AI（邊緣AI）系統；

GD32 AI音頻子板可用于Endpoint AI（邊緣AI）系統部署中的音頻相關應用

賽題二：基于兆易創新GigaDevice公司的GD32G5系列MCU的能源電力系統設計

（一）賽題任務

參賽隊伍需基于兆易創新GD32G553主控芯片，設計并實現一個能源電力電子系統。該系統面向能源設備的應用場景（如電池管理系統BMS、數字電源、電池充電系統或逆變器系統），完成系統需求分析、方案設計、拓撲選擇、硬件PCB和原理圖繪制、軟件代碼設計、樣機制作、軟硬件開發調試、功能實現及演示。

（二）賽題要求：

GD32G553芯片具有高性能處理能力，以及內置的各類電源應用相關的加速計算單元和數字電源類外設(如HRTIMER等)，通過充分發揮GD32G553芯片的這些特性，開發一個高效、可靠的能源電力電子解決系統方案。系統可圍繞（任選一個或多個方向）以下方向展開：

1直流充電+電池管理系統（BMS）

充電和電池管理兩個模塊可以選擇一顆MCU（GD32G553）或兩顆MCU(GD32G553+GD32C113)控制，BMS實現各類保護，具備均衡管理，SOC估算，通信等功能。采用合適的拓撲，實現直流充電系統的多種充電模式，包括恒流充電（CC）、恒壓充電（CV）和涓流充電等，適應電池充電的不同階段，具有多種安全保護功能，較高的能效和PF值，較低的THD值等。

如果BMS選擇單獨的主控芯片時，建議使用GD32C113系列，AFE芯片必須使用GD30BM2016芯片。

2逆變器

DC到AC的高效轉換模塊(包括單相或者三相并離網逆變器)，具有多種安全保護功能，較高的能效和較低的THD值。優化逆變器系統的動態負載調整和自適應控制，支持多場景應用（如家庭儲能、工業儲能等）等。

3數字電源

數字電源系統需要滿足DC/DC或AC/DC的要求，具有多種安全保護功能，較高的能效和PF值等。

參賽作品應充分考慮和挖掘MCU的外設資源與算力資源，在拓撲選擇、算法優化、功能實現等方面展現創新性思維，同時注重實用性和可靠性。參賽團隊可根據以上應用場景，結合實際需求，開發具有實際應用價值能源電力系統或模塊。作品將從技術創新性、功能實現完整性、系統穩定性、結果可測性、核心指標和能效、應用價值等多個維度進行評估。

（三）技術要求：

1系統設計與軟件算法：

基于兆易創新主控芯片，選擇合適拓撲，支持外接數據采集設備或傳感器（如電壓、電流傳感器、溫度傳感器等），實現系統的實時數據采集與預處理。系統架構需體現技術創新，例如采用新型電源拓撲結構、數字控制技術或智能化管理算法。能源系統可以集成先進算法，用于負載預測、故障診斷或動態功率分配。BMS的SOC估算推薦使用先進算法，優化估算方法，提高估算精度。鼓勵將能源系統與其他功能模塊（如通信、監控、存儲）集成，形成多功能平臺。

2硬件平臺搭建：

基于兆易創新主控芯片，設計系統的核心控制電路板。結合實際需求，設計系統的外圍電路，如電池管理模塊、充電模塊、電源模塊、逆變模塊等，完成硬件平臺搭建與調試。可以選用高效功率器件（如GaN氮化鎵、SiC碳化硅器件等），提高能量轉換效率。合理選擇電容、電感等儲能元件，優化系統的動態響應與穩定性。

3系統優化與通用性設計：

提升系統的通用性，使其能夠適配不同電力能源設備與應用場景，具備良好的穩定性和準確性。優化系統架構與工作流程，深入挖掘硬件資源，提升整體運行效率，實現低功耗、高性能的能源電力電子系統。

4創新性與實用性：

提出針對能源電力電子領域的創新型解決方案，解決傳統能源系統中的痛點（如效率低下、故障檢測滯后、控制策略單一等）。

鼓勵在作品中融合兆易創新多條產品線的產品（如GD32系列芯片與無線連接模塊），提升系統的集成度與應用廣度。

5工具使用要求：

推薦使用兆易創新GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio；

6文檔與演示要求：

需提交方案的整體拓撲圖，每個重點模塊的詳細拓撲、采樣方式、控制算法流程等。演示視頻需清晰展示系統的特點和優勢，如上電的啟動過程，負載變化的動態響應，保護功能的觸發與恢復等，需要借助示波器波形進行結果確認的，必須提供示波器波形測量圖和視頻。

（四）賽題支持：

1IDE軟件支持：

兆易創新提供GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio支持，通過加入文末兆易創新企業命題QQ群聯系獲取。

2硬件板卡支持：

GD32G553M-START/MCU樣片可用于能源電力電子系統的核心控制功能調試和開發。

賽題三：基于兆易創新GigaDevice公司的GD32H7系列高性能MCU或相關開發板的GDemWin GUI設計與開發

（一）賽題任務

參賽隊伍須基于兆易創新GD32H7xx主控芯片或相關開發板，完成系統方案設計、軟硬件資源評估、平臺搭建、軟件代碼調試、功能實現及演示。圍繞GDemWin和配套的AppWizard工具完成頁面設計和功能開發。系統可以圍繞下列領域（包含但不限于）展開：游戲動畫、工業領域HMI、智能儀表、消費電子等相關應用。

（二）賽題要求：

基于GD32H7系列MCU高性能優勢，完成外部資源擴展，如OSPI-Flash、SDRAM、eMMc等實現復雜的圖形渲染，流暢的動畫效果，操作直觀，屏幕響應迅速；

屏幕可以選用RGB888/565、SPI、EXMC等顯示接口，要求支持觸摸功能，推薦使用電容屏觸摸；

基于最新版本GD emWin工具，要求盡可能使用多種控件，完成組件展示、存儲在外部存儲介質的PNG/GIF等格式圖片顯示、多國語言、TTF字體解析、AVI格式視頻播放等功能，若能完成自定義控件開發，如日歷功能等有一定應用價值的組件，將有額外加分；

IDE選用Embedded Builder，使用AppWizard搭建模擬器工程，同時配合使用Visual Studio進行模擬器工程調試，要求使用操作系統（FreeRTOS/RT-Thread等），文件系統（FatFS/LittleFS等）；

作品需能夠接收外部輸入，如串口數據、按鍵輸入等，完成邏輯控制、按鍵綁定、屏幕亮度控制等功能，如果能使用GD芯片的電容式觸摸感應控制器（TSI）模塊完成觸摸按鍵、滑塊與GUI的綁定，將有額外加分；

文檔與演示要求：與第六章輸出要求一致，提供必要功能實現方式說明，建議源代碼幫助評審。技術文檔需要有詳細的自定義控件的設計和說明文檔，性能測試報告（包含資源分析、幀率測試、CPU占用率等）和優化說明。

（三）賽題支持：

IDE軟件支持：針對本次參與該方向的命題隊伍，兆易創新可以提供最新版GDemWin和AppWizard上位機，相關文檔通過加入文末兆易創新企業命題QQ群聯系獲取。

針對本命題可提供硬件板卡免費申請使用，包括：GD32H759I-START/MCU及Flash樣片。

根據作品方案需求自由進行屏幕選型。

賽題四：基于兆易創新“感存算控連”生態的人形/工業機器人核心功能系統開發

（一）賽題任務

人形機器人作為高度復雜的機電一體化系統，其芯片需在實時控制、能效比、集成度、通信能力及可靠性等方面實現突破，比如高性能實時計算需支持多關節電機并行控制、傳感器融合（IMU/力覺/視覺）、嚴苛的能效比、芯片具有高度集成與小封裝、高速實時通信和工業級可靠性。圍繞機器人協同控制與多模態傳感器融合處理等核心需求展開，要求參賽隊伍基于兆易創新MCU、存儲、傳感器、模擬產品組合搭建完整系統，解決行業實際痛點（如多關節同步、低功耗運行、安全冗余等），包括但不限于以下核心任務：

1機器人多關節精準協同控制

（1）需求背景：人形機器人/工業機器人的關節同步精度、力矩控制精度是核心性能指標，需高性能MCU提供實時算力支撐。GD32 MCU可搭配GD30DR系列電機驅動產品，支持直流轉換穩壓、LDO線性穩壓器、PWM控制和功率驅動等模塊，并提供過溫、過壓、過流等多重保護，專為機器人關節電機、伺服驅動等應用設計，構建完整的電機控制系統。

（2）具體任務：完成“大關節+精細關節”協同運動設計，實現場景典型動作。如：（工業場景：“零件抓取-定位裝配-放置”；家庭場景：“物品抓取-桌面擺放-避障移動”）

2機器人多模態傳感器融合處理

（1）需求背景：機器人需融合視覺（攝像頭）、力覺（壓力傳感器）、慣性（IMU）、環境（溫度/ 氣壓）等多維度數據，需高效存儲+實時處理能力。兆易創新GD25LX系列SPI NOR Flash為承擔AI決策的機器人"大腦"提供高速存儲支持，而LPDDR4X產品兼容多電壓、4266Mbps速率滿足"小腦"運動控制單元的低延遲需求，實現機器人精準指令執行。

（2）具體任務：完成“視覺+力覺+環境傳感”的數據融合處理，實現機器人場景應用。

（二）賽題要求：

1產品融合要求：

必須使用兆易創新至少2類核心產品線（如“MCU+模擬+存儲”“MCU+通信+傳感器”），融合產品線數量越多，評審時額外加分；

2場景適配要求：

需明確說明所選場景（工業裝配/家庭服務）的核心痛點，以及方案如何通過方案和兆易創新產品特性解決（如工業場景“高精度裝配”通過GD32H75E EtherCAT同步實現，家庭場景“低功耗”通過GD32L系列MCU能效優化實現）；

3工具使用要求：

推薦使用兆易創新GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio；

4文檔與演示要求：

需提交“關節控制算法流程圖”“傳感器融合邏輯圖”“EtherCAT通信拓撲圖”等關鍵功能框圖，演示視頻需直觀展示“動作執行-傳感聯動-故障應急”全流程（時長≥5分鐘）。

賽題五：基于兆易創新多產品線融合的電子系統設計（全開放命題）

（一）命題描述：

兆易創新致力于打造“感存算控連”一體化芯生態，公司的核心產品線為存儲器（Flash、利基型DRAM）、32位通用型MCU、智能人機交互傳感器、模擬產品及整體解決方案。

參賽隊伍須采用兆易創新（GigaDevice）公司一條或多條產品線，獨立完成系統方案設計、硬件平臺搭建、軟件代碼調試、功能實現及演示。

（二）賽題要求：

參賽隊伍需使用兆易創新GD32 MCU芯片作為主控進行設計開發。

鼓勵參賽隊伍融合兆易創新多產品線產品進行設作品設計與開發，評審時會根據融合與使用程度進行考量。

重點推薦但不限于以下應用領域：工業控制自動化、電機控制與變頻技術、圖像界面顯示技術、車載電控單元、傳感器網絡、消費電子產品和智能硬件、物聯網終端及人工智能等，解決實際痛點且具備實際商用價值的方案將有額外加分。

文檔與演示要求：與第六章輸出要求一致，提供必要功能實現方式說明，建議源代碼幫助評審。

（三）賽題支持：

核心產品線	細分產品類型	選型和資料鏈接
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/入門級MCU/低功耗MCU/無線MCU和模組/車規MCU/專用MCu	https://www.gd32mcu.com
Analog	專用電源管理（LDO/DC-DC）/電機驅動/鋰電池管理/高性能電源/模數轉換器（ADC）/高精度基準源	https://www.gigadevice.com.cn/product/analog
Sensor	觸摸控制/指紋識別/氣壓傳感器	https://www.gigadevice.com.cn/product/sensor
DRAM	利基型DDR3L/利基型DDR4/LPDDR4X	https://www.gigadevice.com.cn/product/dram
更多產品信息請在兆易創新官網（www.gigadevice.com.cn）查閱

兆易創新GD32 MCU是中國高性能通用微控制器領域的領跑者，中國最大的Arm MCU產品家族，中國第一個推出的Arm Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及Cortex-M7內核通用MCU產品系列，并在全球首家推出RISC-V內核通用32位MCU產品系列，所提供的64個系列700余款產品選擇為廣大參賽隊伍提供了廣闊和豐富的創新開發選擇。

四、硬件環境推薦

本次兆易創新企業命題中電子系統設計可靈活應用兆易創新自有或合作伙伴相關開發板，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紅楓派開發板/GD32H7雙網口通訊方案板/GD32G5工業核心開發板/GD32F3-4G通訊方案板（淘寶搜索“聚沃科技”有售）

（二）樂育教育GD32F3蘋果派/GD32F3楊梅派/GD32F4藍莓派/GD32E2杏仁派開發板（均匹配教材、例程等技術資料，淘寶搜索樂育旗艦店旗艦店有售）

（三）立創GD32開發板系列：立創·GD32VW553無線開發板/立創·梁山派-GD32F470開發板/立創·天空星-GD32F407開發板/立創·GD32E230開發板/立創·邏輯派-GD32F303-FPGA-G1開發板（立創商城有售）

（四）參賽選手自選其他基于兆易創新產品的開發工具

以上開發板均可憑企業命題報名表單，聯系客服以優惠價格進行購買。同時，兆易創新提供了GD32H759I-START/GD32F303R-START/GD32G553M_START/GD32VW553K-START四款開發套件供各位參賽選手免費申請使用，參與參賽選手可以通過研電賽線上平臺進行申請。

更多開發板資料可訪問GigaDevice官網（www.gigadevice.com.cn）、GD32 MCU官網（www.GD32MCU.com）、網盤、QQ群文件進行下載。

五、輸出要求

與研電賽技術賽道開放命題要求作品提交要求一致，包括：

（一）技術論文（務必包含方案設計與算法實現文檔）

（二）方案介紹與功能演示視頻

（三）系統方案展示PPT

（四）門型展架設計圖片與參賽照片

（五）可提供帶注釋的工程源代碼協助評審

六、評審標準

原則上，不同命題方向的參賽隊伍分別進行評選，各命題方向晉級全國總決賽的比例一致。

（一）方案設計階段

使用兆易創新主控芯片和工具開發設計流程（權值：20%）

系統功能性和可擴展性（權值：10%）

軟件算法性能及創新（權值：20%）

兆易創新多產品線融合（加分項，不高于10%）

（二）系統實現階段

硬件平臺搭建（權值：10%）

功能實現及完善（權值：20%）

使用GD Embeded AI Tool、GD32 Embedded Builder、SEGGER Embedded Studio等推薦開發工具（加分項，不高于10%）

（三）作品及輸出形式

硬件電路、詳細設計文檔和軟件代碼（權值：15%）

系統演示（權值：5%）

方案應用領域、產業化及商用價值（加分項，不高于10%）

七、技術支持

（一）兆易創新相關開發教材/專著已出版上市多本，可通過京東、天貓、當當等多個平臺進行購買：

1.《GD32MCU原理及固件庫開發指南》

2.《嵌入式控制系統與數字信號處理——GD32原理及應用》

3.《工業互聯網架構下的智慧照明》

4.《GD32微控制器原理與應用》

5.《GD32F4開發基礎/進階教程》

6.《GD32F3開發基礎/進階教程》

7.《GD32F3開發標準教程》

8.《GD32E230開發標準教程》

9.《emWin應用開發指南——基于GD32》

10.《FreeRTOS原理與應用開發——基于GD32》

11.《μC/OS-III原理與應用開發—基于GD32》

12.《立創EDA電路設計與制作快速入門》

13.《深入理解RISC-V程序開發》

14.《ARM Cortex-4嵌入式系統設計》

15.《ARM MCU嵌入式開發》

16.《嵌入式系統原理與實踐》

17.《基于ARM的單片機應用及實踐——GD32案例式教學》

（二）技術網站：

www.gigadevice.com.cn/

www.GD32MCU.com

（三）微信公眾號：

GigaDevice/GD32MCU

（四）產品技術社區：

https://bbs.21ic.com/iclist-182-1.html

（五）研電賽兆易創新技術支持QQ群：

287470567，群文件獲取更多支持文檔