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零的突破!这三个本科生捧回华农首项集创大奖

微农快报第1210期 微农快报 2022-04-20


在去年夏天

华南农业大学电子工程学院学生团队

荣获集成电路创新创业大赛Robei杯

全国总决赛一等奖

为我校学子在该领域的竞赛奖项

实现了零的突破


拼搏在集成电路制作的赛场上

进行着高精度的计算和电路制作

想必你也非常好奇

这是怎样的一支队伍?

接下来,就跟着小编一起走近他们吧~


什么是全国大学生集成电路创新创业大赛?

“全国大学生集成电路创新创业大赛”由工业和信息化部人才交流中心主办,以服务产业需求为导向,以提升我国集成电路产业人才培养质量为目标,打造产学研用协同创新平台。

下设IEEE杯、紫光展锐杯、Robei杯、ARM杯、中科芯杯、平头哥杯、紫光同创杯等12个杯。

 2020年第四届全国大学生集成电路创新创业大赛报名队伍超过2000支,参赛师生近7000人,参与高校逾220家。覆盖华北、东北、华南、华东、西北、西南。


热爱至上:夕阳红老年合唱团征战南京 


2020年8月23日,南京信息工程大学的礼堂中,一场扣人心弦的颁奖典礼正在进行。会场很暗,只有台上的巨幅LED显示屏闪烁着霓虹色的光泽。队长孙佩理坐在台下,看台上是同样紧张的姚子祥和陈利宏。


三位少年双手攥成拳,两眼紧盯着LED大屏上不断浮现的数字:这是决定此次南京之行结果的一瞬间。三等奖——没有团队的名字,二等奖——也没有。三个人对上视线,目光中充满了遗憾:“这次恐怕要空手而归了。”


这时,一等奖的名单赫然出现在大屏幕上,“Robei杯一等奖:夕阳红老年合唱团 华南农业大学队”。欢呼声响起,他们才如梦初醒,上台领奖。


这一刻,华农学子实现了在集成电路领域奖项的“零的突破”


全国大学生集成电路创新创业大赛颁奖仪式现场


“夕阳红老年合唱团”的队员分别是来自电子工程学院电子科学与技术专业1、2、3班的陈利宏、姚子祥、孙佩理。


谈及队名来由,孙佩理打趣说:“叫‘夕阳红’是因为我们参赛的时候都已经快步入大四了,属于‘大龄选手’;叫‘合唱团’是希望我们能不畏远程距离,像合唱团一样团结。”


在2020年初的寒假期间,电子工程学院老师刘洪山向学院全体学生发起参加全国大学生集成电路创新创业大赛的号召。面对从未涉足的比赛,姚子祥萌生了挑战的念头,很快找到了同寝的孙佩理和常常一起探讨学习的陈利宏。因疫情闲在家中的三人一拍即合,当日就报上了名。


报完了名,三人随即便在选题上的应用场景上产生了分歧:是坚持农业特色,还是另辟新路?一番冥思苦想和激烈讨论后,最后投票选定了“家居领域安防”这个应用场景。


确定了选题,三人制订了严密的项目计划——半个月汇报一次进度,坚持每两三天就在线上开个小会;探讨项目进程,分配模块任务。将自己的模块做好后,他们还会帮助彼此解决问题。


终于到了7月份,华南区分赛拉开了帷幕。面对众多强劲对手,三人铆足一股劲投入到比赛之中。经历一番激励角逐后,成功突破重围,拿到了南京决赛的入场券。



 千钧一发:成功路上的无数次意外 


谈及比赛的胜利,姚子祥笑着说:“是我们运气比较好。”


但从华南分赛区的突破重围,到总决赛的一举夺魁,其中的艰辛付出并非一句“运气好”可以简单带过。


首先面对的困难就是技术的陌生。参赛前,三个人从未接触过FGPA(一种数字集成电路芯片,英文全称为Field Programmable Gate Array,中文名称为“现场可编程逻辑门阵列”),也没有使用过主办方要求的 Robei EDA, Vivado等软件,手头唯一的资料只有主办方给的一份200多页的参考资料;加上华农是初次参与该领域比赛,亦无前人的经验可以参考,可谓是“摸着石头过河”。


他们花了一个多月的时间去熟悉软件,利用博客、知网上的期刊论文、开发板教程等一切可用的网络资源查找资料。在夜以继日的努力下,三人终于掌握了程序开发的基本理论,开始进行项目的实际编程工作。


与IEEE杯、紫光展锐杯、ARM杯等大赛下设的其他十一个杯不同,“robei杯”偏向于数字集成电路设计。从编制程序、搭建硬件、数字集成电路设计、图像处理、最后再回归电路板,每一个步骤都需要准确地进行编程,稍有不慎,就会得到错误的输出图像。


华南分赛区决赛时团队提交的集成电路板


在华南分赛区初赛截止的一周前,三人将各自负责的模块汇总、整合后烧录,却发现输出图像错误。他们盯着电脑屏幕,百思不得其解——明明各模块的仿真时序输出正常,为什么图像输出有误呢?之后的一周时间都用在寻找问题上,但始终没有头绪。


直到提交作品的前夜,陈利宏用现有的IP核代入程序运行,终于找到了失败的症结所在——是他负责的图像储存环节出了问题。补救工作争分夺秒地开始了,大家一起拼命查找一切能用上的资料,重新梳理程序,最终在截止时间5个小时之前提交了作品。


如果说克服技术困难尚在自己的掌握之内,那么赛场上变化莫测的形势往往完全脱离预想,只能依靠临场应变。


2020年8月21日上午9点整,全国总决赛答辩正式开始。作为2号答辩队伍的“夕阳红合唱团”,在候场时一边关注着答辩教室内进展,一边抓紧时间对硬件电路进行做着最后一次核查。


2020年8月21日,决赛候场室外,三人正周密地准备答辩


时间一分一秒地流逝,第一组共20分钟的答辩时间很快过去。


“轮到我们了!”作为代表的姚子祥深吸一口气,稳步踏入教室:从设计方案到实现原理,从算法设计到基本识别情况……他胸有成竹地讲解起了作品的情况。


到了最后的实物演示环节,三人将硬件电路放在展示台上,开始模拟入侵实景。根据FPGA硬件系统检测到不同的入侵物体,远程服务器端收到不同的指令、发出不同报警……凝结了无数汗水和心血的作品基本实现了赛题要求。


模拟入侵实景时的远程服务器端状态


正当大家松了一口气的时候,评审却突然对姚子祥提出了一个预想之外的要求:“你拿把椅子经过报警系统,看看会不会报警。” 三人原本放下的心突然紧绷起来,展示作品并没有储存椅子的特征模型数据——图像识别是否会报错?能否顺利地通过这场临时测验?


在评委们的审视中,姚子祥强作镇定地搬起一把椅子,向监控区域挪去。一秒、两秒,教室内一片寂静,警报器没有发出任何声音——三人心中不禁雀跃:他们成功了!


挑战的道路上总是充斥着困难和意外,但平稳的心态和坚韧的意志总能帮助他们渡过难关。“我们取得一点成绩的原因可能就是完成了赛题的每一个指标、要求,演示当场没有掉链子。”姚子祥总结道。



不骄不馁:来自导师的未来寄语 


除了团队成员的自身努力,指导老师的保驾护航也是成功路上不可或缺的部分。


从准备比赛到最后的颁奖典礼,电子工程学院的刘洪山、王建、严玛丽、王越四位老师一直指导、陪伴着三人。四位老师分工合作,为他们的前行撑起保护伞——刘洪山老师传递大赛信息、统筹规划、申请经费;王建老师进行团队的具体科研指导;严玛丽老师带队参赛;王越老师协调安排三人的返校调试时间。


团队成员与严玛丽、王建老师在赛后的合影


回忆起老师们的帮助,三人感慨万分。比赛恰逢疫情的特殊时期,“如果没有四位老师的支持,我们很难顺利完成比赛。”


在比赛的准备阶段,负责科研指导的王建老师经常利用休息时间与他们远程视频,模拟大赛答辩过程,并就出现的问题给出切实可行的建议。“有一次我7点钟起床,发现老师5点钟就给我发了一些修改PPT的信息。还有一次比较急,在晚上11点给老师发信息,他也迅速给出了解答。”陈利宏回忆。


决赛时,王建、严玛丽两位老师陪同三人前往南京。两位老师和队员们一起提行李,一起考察比赛场地。


比赛的前一晚,王建老师来到队员的房间进行比赛前最后的准备、模拟第二天的答辩现场。细心的他瞥到队员制作的电路板,随即皱起了眉头:“这个电路板手工痕迹有点重,还是包装一下比较好。”他马上带着队员到宾馆楼下的超市购买包装纸,对电路板进行重新包装。


重新回到住所时,已经是晚上8点。王建老师又带着三人一起复盘第二天的答辩,练习了足足有6次才宣布休息。直至深夜,他还对同住一房的孙佩理交待第二天比赛的注意事项。


在第二天早上的比赛前,所有叮嘱都化作一句“旗开得胜,马到成功”。从比赛开始到第二天的颁奖仪式前,老师们都显得非常冷静。其实大家心里知晓,老师只是不想给他们增加压力。


颁奖典礼上,在五人忐忑又热切的注视下,“robei杯 夕阳红老年合唱团 华南农业大学 一等奖”的字样终于出现在大屏幕上。“我们赢了!”所有人如释重负,兴高采烈地击掌庆祝起来。


全国大学生集成电路创新创业一等奖证书



未来可期:他们踏着朝阳前进 


“夕阳红合唱团”在电子工程学院楼前合照


虽然三人经常戏称自己在大学生涯中,已经到了“夕阳红“的阶段。但实际上,他们都踏着朝阳向未来坚定地进发。


队长孙佩理“胆大心细”。此次比赛是孙佩理第一次离开广东,从未坐过飞机的他有点难以适应,但他全程镇定自若。在“胆大”的同时,他还是个缜密谨慎的人。比赛前夕,他首先发现了主办方提供的电线长度过短,并与之协商更换电线,避免因此影响比赛发挥。在生活中,跟人们印象中“学编程的男生都很宅”的形象有所不同,孙佩理热爱羽毛球,喜欢户外运动,


姚子祥和陈利宏的缘分则可以追溯到大一的一次课程作业。当时,两人就一道课题展开了密切的讨论。姚子祥喜欢和朋友谈天聚会,而陈利宏喜欢弹吉他。接触了一段时间,两个同样外向的“学霸”不谋而合,成了至交。



除了参加这次比赛以外,姚子祥和陈利宏从做课题,到实习,再到华南理工大学开展的夏令营都一路相伴、形影不离。耿直严肃的姚子祥和温和灵活的陈利宏形成互补,在队长孙佩理的带领下共同努力,促进项目成功。


比赛后,走向职场的孙佩理获得了更多的面试机会,而姚子祥和陈利宏则成功推免至华南理工大学攻读硕士研究生。全国集成电路创新创业大赛的经历为他们前行的路上提供了强有力的帮助。


在毕业前 ,三人毫无保留地将这份成功经验传授给了自己的师弟师妹们。除了平日在实验室里分享自己的比赛经验,他们还在创新创业课分享会上做了汇报交流。


“我们是华农第一届参加这个比赛的,期待在我们开了头之后,师弟师妹们也能积极参加比赛。”



文:融媒体工作室 李梓萌

图:融媒体工作室 刘润东 申旺 部分图片由受访者提供

责任编辑:融媒体工作室 周彤

微信编辑:融媒体工作室 周彤


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