外设扩展怎么写进系统边界

二牛学FPGA
文章2026-08-31
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赛道允许按作品需要扩展电路,这让摄像头、高速 ADC、电机驱动都能上台。扩展一多,评委就会问:创新到底在可编程逻辑里还是在买模块。系统边界图是回答这个问题的唯一礼貌方式。边界不清,分数会落到「应用拼装」而不是 FPGA 创新。

三层边界

层 写什么 证据
FPGA 内 算法、协议、调度 RTL+资源
板级 电源、接口、模拟前端 原理图照片
上位机 配置、显示、存日志 明确「不参与实时路径」
  • 实时路径上的计算,尽量留在 FPGA;上位机只做展示。
  • 买来的模组要在说明书列型号、接口标准、你改了哪些寄存器。
  • 电源和地回流写一句,避免现场一接电机就复位。

若扩展导致无法在决赛桌复现(缺气源、缺光源),必须准备降级演示:用回放激励打同一套 RTL。评委可以接受降级,不能接受「实验室才有条件所以现场只放视频」。视频是辅助,桌面是主证据。

降级演示的设计原则

降级不是偷工,是可靠性。预先生成「无摄像头、用 ROM 激励」的比特流,寄存器一键切换。说明书写明两种模式的指标差异。现场光源、镜头焦距、被测物尺寸都可能与实验室不同,依赖环境的队伍必须有 ROM 激励。

电机、气泵、高压这类外设,决赛桌可能直接禁止。能用电流环或仿真负载证明控制算法,就不要把整个系统绑死在危险外设上。安全也是工程奖的隐式评分项。

问答(按队内真实卡点写)

问:降级会不会显得没完成?

答:完整模式视频 + 现场降级闭环,比现场完整模式翻车更好。

问:上位机算不算作弊?

答:实时路径在 FPGA 就不是。若延迟指标含网络栈,必须声明,否则评委按软件实现理解。

分类
FPGA大赛备赛经验
标签
备赛经验外设系统
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