2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項GZ-2022031 嵌入式技術(shù)應(yīng)用開發(fā)賽項正式賽題

2022年全國職業(yè)院校技能大賽（高職組）

GZ-2022031嵌入式技術(shù)應(yīng)用開發(fā)賽項正式賽卷

表1第一模塊比賽任務(wù)表

序

任務(wù)描述任務(wù)要求

號

1.通過編程實現(xiàn)對板載RGBLED燈的亮滅控制，按照紅

任務(wù)1：GPIO基礎(chǔ)驅(qū)動開發(fā)燈、綠燈、藍(lán)燈順序?qū)崿F(xiàn)紅燈亮起1S后關(guān)閉、綠燈亮起1S后

1要求基于現(xiàn)場功能電路套件通過編程關(guān)閉、藍(lán)燈亮起1S后關(guān)閉。

實現(xiàn)龍芯1B的GPIO控制。2.通過編程實現(xiàn)對板載蜂鳴器的開啟與關(guān)閉控制，要求

能單獨控制蜂鳴器開啟與關(guān)閉。

1.通過編程實現(xiàn)對數(shù)碼管5S倒計時顯示，顯示格式：

任務(wù)2：數(shù)碼管顯示驅(qū)動開發(fā)

“-XX-”，XX為倒計時時間，單位為秒。

要求基于現(xiàn)場功能電路套件通過編程

22.要求5S倒計時結(jié)束后，數(shù)碼管以500ms頻率閃爍“-

實現(xiàn)數(shù)碼管計時顯示、RGBLED燈閃爍和蜂

FF-”3次，同時蜂鳴器同步響3聲，RGBLED燈同步閃爍紅

鳴器報警功能。

色指示，之后數(shù)碼管顯示關(guān)閉，蜂鳴器關(guān)閉，RGBLED燈關(guān)閉。

1.通過編程實現(xiàn)LCD顯示屏啟動后，依次全屏顯示紅

色、綠色、藍(lán)色，間隔時間可自行設(shè)定，裁判評判時應(yīng)能清楚

看到屏幕顏色變換。

任務(wù)3：LCD顯示屏顯示應(yīng)用開發(fā)2.通過編程實現(xiàn)在LCD顯示屏上顯示文本信息：喜迎二

3要求基于現(xiàn)場功能電路套件通過編程十大、永遠(yuǎn)跟黨走、奮進(jìn)新征程。文本信息顯示位置、字體大

實現(xiàn)LCD顯示屏指定信息顯示。小、字體顏色及屏幕背景顏色選手可自行決定，裁判評判時應(yīng)

能清晰看到該文本信息。

3.通過編程實現(xiàn)LCD顯示屏上顯示指定完整圖片（圖片

內(nèi)容詳見比賽現(xiàn)場下發(fā)U盤附件）。

1.通過編程實現(xiàn)語音交互系統(tǒng)播報指定文本信息，信息

內(nèi)容為“喜迎二十大、永遠(yuǎn)跟黨走、奮進(jìn)新征程”。

2.通過編程實現(xiàn)語音交互系統(tǒng)進(jìn)入識別模式，識別現(xiàn)場

任務(wù)4：語音交互應(yīng)用開發(fā)

指定的詞條信息，并將識別到的正確詞條信息顯示在LCD顯

4要求語音交互系統(tǒng)實現(xiàn)指定文本信息

示屏上，詞條信息顯示位置、字體大小、字體顏色及屏幕背景

播報及語音識別交互顯示。

顏色選手可自行決定，裁判評判時應(yīng)能清晰看到該文本信息。

詞條信息僅限于：實踐鍛煉能力、比賽彰顯才智、技能成

就人生、人才改變世界。

1.通過編程實現(xiàn)LCD顯示屏實時正確顯示溫度傳感器數(shù)

任務(wù)5：傳感器數(shù)據(jù)采集與顯示應(yīng)用開發(fā)據(jù)信息，顯示格式：“當(dāng)前溫度：XX.X℃”，顯示位置、字體

要求LCD顯示屏實時正確顯示溫度傳大小、顏色、屏幕背景顏色選手可自行決定，裁判評判時應(yīng)能

5

感器、光照強度傳感器和電子羅盤傳感器數(shù)清晰看到該文本信息。

據(jù)。2.通過編程實現(xiàn)恒溫控制，溫度值以溫度傳感器測得的

數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。要求溫度閾值可調(diào)（閾值范圍為33℃~37℃，調(diào)節(jié)

精度為1℃，閾值由現(xiàn)場裁判指定），要求通過嵌入式功能板

上的加熱電阻和散熱風(fēng)扇來實現(xiàn)恒溫控制（誤差±2℃）。

3.通過編程實現(xiàn)啟動LCD顯示屏實時正確顯示光照度傳

感器數(shù)據(jù)信息，顯示格式：“當(dāng)前環(huán)境光強度：XXXXXlx（若

首位為0，則可以不顯示）”。

4.通過編程實現(xiàn)LCD顯示屏實時正確顯示電子羅盤傳感

器數(shù)據(jù)信息，顯示格式：“角度：XXX°方向：Y”。（XXX為

角度值，Y為方向，方向僅包含：東、南、西、北、東南、西

南、東北及西北，共計8個方位信息）。

1.通過編程控制電機(jī)轉(zhuǎn)動與停止。要求能單獨控制電機(jī)

電機(jī)轉(zhuǎn)動與停止。

任務(wù)6：執(zhí)行裝置應(yīng)用開發(fā)2.通過編程啟動電機(jī)測速，要求LCD顯示屏實時正確顯

要求基于現(xiàn)場功能電路套件與編碼直示當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速，顯示格式：“當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速：XXXrpm”

6

流電機(jī)模塊實現(xiàn)電機(jī)控制與電機(jī)轉(zhuǎn)速采集，（rpm表示電機(jī)每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)），要求電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，LCD

LCD顯示屏實時顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速。顯示屏實時更新電機(jī)轉(zhuǎn)速信息，轉(zhuǎn)速信息顯示位置、字體大

小、字體顏色、屏幕背景顏色選手可自行決定，裁判評判時應(yīng)

能清晰看到該文本信息。

1.通過編程實現(xiàn)LCD顯示屏實時正確顯示超聲波傳感器

數(shù)據(jù)信息，顯示格式：“距離：XX.Xcm”（誤差：±2cm）；

2.當(dāng)被測距離超過20cm時，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速；

任務(wù)7：嵌入式智能產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)當(dāng)被測距離不超過20cm且不小于10cm時，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨被測

要求基于現(xiàn)場功能電路套件與超聲波距離較小而減?。划?dāng)被測距離小于10cm時電機(jī)應(yīng)停止轉(zhuǎn)動。

7

傳感器模塊、編碼直流電機(jī)模塊和LCD顯示要求LCD顯示屏實時正確顯示當(dāng)前距離信息與電機(jī)轉(zhuǎn)速。

屏編程實現(xiàn)模擬汽車巡航系統(tǒng)功能。3.通過編程實現(xiàn)啟動LCD顯示屏顯示模擬儀表盤界面，

要求電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、超聲波測距數(shù)據(jù)、電子羅盤測量的方向信

息顯示在儀表盤指定位置。（模擬儀表盤樣式詳見比賽現(xiàn)場下

發(fā)U盤附件）

注意事項：

（1）參賽選手應(yīng)該在第一模塊競賽階段結(jié)束前，將最終版嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序固化至向現(xiàn)場下發(fā)的核心控制

器，第一模塊競賽階段結(jié)束后禁止更新嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序。

（2）第一模塊競賽測評過程中，禁止更新核心控制器程序，應(yīng)在現(xiàn)場評分裁判口令下，通過板載功能按鍵或其

他方式逐個實現(xiàn)上述任務(wù)的結(jié)果展示。如因字符刷新速度過快，導(dǎo)致裁判無法確認(rèn)顯示字符是否正確，后果由選手

自行承擔(dān)。

（3）第一模塊競賽測評結(jié)束后，參賽選手將功能電路板上交至裁判指定位置。

表2第二模塊比賽任務(wù)表

序

任務(wù)要求說明

號

任務(wù)1：主車啟動任務(wù)LED顯示標(biāo)志物在主車開始移動之后開啟、在入庫之前停

主車放置在B1處，在裁判示意比賽開止、中途暫停或未啟動，均按5分鐘計時。

1

始時，選手點擊啟動按鈕，并啟動LED顯主車按照以下路徑行駛：

示標(biāo)志物進(jìn)入計時狀態(tài)，主車順利出庫。B1->B2->B4->D4->F4->F6->D6->B6->B7

智能路燈標(biāo)志物初始檔位記為n。

智能路燈標(biāo)志物目標(biāo)檔位記為r，r通過查詢獲取的智能停

車庫（A）初始層數(shù)（記為RA）和智能停車庫（B）初始層數(shù)（記

任務(wù)2：主車調(diào)光任務(wù)

為RB）計算后得到，其計算方式為：將RA和RB分別轉(zhuǎn)為十六

主車在B1->B2路線上行駛，到達(dá)B2

進(jìn)制數(shù)據(jù)，設(shè)中間量（記為R），取RA的低四位為R的高四位，

2處，獲取位于A2處智能路燈標(biāo)志物初始檔

取RB的低四位作為R的低四位，將R轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)據(jù)后對4取

位，并將智能路燈標(biāo)志物檔位調(diào)至目標(biāo)檔

余加1后得到r。

位。

示例：智能停車庫（A）初始層數(shù)為2層，智能停車庫（B）

初始層數(shù)為2層，則R=00100010，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)據(jù)為34，則智

能路燈目標(biāo)檔位值為：r=（34%4）+1=3。

任務(wù)3：主車順利通過ETC系統(tǒng)任務(wù)

主車需在不接觸ETC抬桿（抬桿時間保持時間約為10秒）

主車B2->B4路線上行駛，在B2處，

3的情況下通過ETC系統(tǒng)。選手應(yīng)合理設(shè)置通過時間，避免抬桿

使ETC系統(tǒng)感應(yīng)到主車上攜帶的電子標(biāo)

下落觸碰主車，若因此導(dǎo)致主車失控，則視為選手控制不當(dāng)。

簽，ETC系統(tǒng)閘門開啟后主車順利通過。

任務(wù)4：從車啟動與交通燈識別從車應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)識別出智能交通燈信號顏色，并將

主車在B4處，啟動從車，主車開啟任識別結(jié)果發(fā)送至智能交通燈標(biāo)志物（A），超時結(jié)果無效。從車

務(wù)板左右雙閃燈等待從車執(zhí)行任務(wù)完成。識別后只需將結(jié)果返回至智能交通燈標(biāo)志物（A）即可，無需執(zhí)

從車啟動行進(jìn)至D6處，啟動智能交行其他操作。

4

通燈標(biāo)志物（A）進(jìn)入識別模式，并在規(guī)定從車按照以下路徑行駛：

的時間內(nèi)識別出當(dāng)前停留信號燈的顏色，D7->D6->F6->F4->F2->D2->D1

按照指定格式將正確信息發(fā)給智能交通燈從車需采用視頻循跡方式完成所有路徑任務(wù)，使用其他方

標(biāo)志物（A）進(jìn)行比對確認(rèn)。式完成則路徑任務(wù)不得分。

靜態(tài)標(biāo)志物（A）與F6中心點距離范圍100mm~400mm，記為

任務(wù)5：從車測距任務(wù)h。

從車在D6->F6路線上行駛，到達(dá)F6從車須將正確距離信息發(fā)送至LED顯示標(biāo)志物第二行顯示。

5

處，獲取位于G6處靜態(tài)標(biāo)志物（A）垂直測量誤差：±20mm。

平面到F6處中心點的距離。示例：測距信息為123mm，則LED顯示標(biāo)志物第二行顯示顯

示信息為：JL-123（±20）。

靜態(tài)標(biāo)志物（A）中有兩個二維碼信息，均需識別，選手可

任務(wù)6：從車識別二維碼根據(jù)二維碼信息中固定字節(jié)長度進(jìn)行區(qū)分。

6從車在F6處，識別位于G6處靜態(tài)標(biāo)二維碼（1）中信息為固定8個字節(jié)長度的字符串，有效數(shù)

志物（A）上的二維碼信息。據(jù)僅包含數(shù)字（0~9）,其余均為干擾字符,將有效數(shù)據(jù)中數(shù)字求

和記為y。

二維碼（2）中信息為固定6個字節(jié)長度的字符串，數(shù)據(jù)格

式為“XXXXXX”字符，X代表大寫A~Z中任意一個字母或0~9中

任意一個數(shù)字。將二維碼（2）信息中每一位大寫字母按照二十

六位字母順序向后移y位得到二維碼最終有效數(shù)據(jù)，若移位數(shù)

據(jù)超過“Z”，則從“A”繼續(xù)移位。

示例：二維碼（1）中信息為“###1&2**”,則有效數(shù)據(jù)為

“12”，則y=3。

二維碼（2）中信息為“A123B4”，其中大寫字母“A”按照

二十六位字母順序向后移3位得到大寫字母“D”，大寫字母“B”

按照二十六位字母順序向后移3位得到大寫字母“E”，則最終

有效數(shù)據(jù)為“D123E4”。

靜態(tài)標(biāo)志物（B）中有兩個二維碼信息，均需識別，選手可

根據(jù)二維碼信息中固定字節(jié)長度進(jìn)行區(qū)分。

二維碼（1）中信息為固定6個字節(jié)長度的字符串,僅包含

數(shù)字（0~9）。

二維碼（2）中信息為固定10個字節(jié)長度的字符串，僅包

任務(wù)7：從車識別二維碼

含數(shù)字（0~9）和大寫字母（A~Z）。

從車在F6->F4->F2路線上行駛，到達(dá)

7二維碼最終有效數(shù)據(jù)為根據(jù)二維碼（1）中得到的數(shù)字信息

F2處，識別位于F1處靜態(tài)標(biāo)志物（B）上

依次對二維碼（2）數(shù)據(jù)中指定位進(jìn)行提取得到的數(shù)據(jù)。

的二維碼信息。

示例：二維碼（1）信息為“014684”，二維碼（2）中信息

為“AE1D6Y8FDS”，將二維碼（2）中第0位、第1位、第4位、

第6位、第8位和第4位提取出來后得到“AE68D6”。最終通

過將“AE68D6”轉(zhuǎn)化為ASCII碼得到“0x41，0x45，0x36，0x38，

0x44，0x36”作為烽火臺報警標(biāo)志物開啟碼。

道閘開啟車牌存放于靜態(tài)標(biāo)志物（A）的二維碼有效數(shù)據(jù)中。

任務(wù)8：從車順利通過道閘在練習(xí)賽道發(fā)任意車牌均可開啟道閘標(biāo)志物，在比賽賽道

8從車在F2處，控制位于E3處的道閘只有發(fā)送正確車牌信息才能開啟道閘標(biāo)志物，一段時間之后道

標(biāo)志物開啟，并順利通過道閘標(biāo)志物。閘標(biāo)志物將自動關(guān)閉。選手需要控制好時間，應(yīng)當(dāng)在道閘標(biāo)志物

開啟之后快速通過，避免撞上抬桿。

選手應(yīng)在倒車駛?cè)胫悄芡＼噹欤ˋ）前確認(rèn)其是否已經(jīng)被控

任務(wù)9：從車倒車入庫

制下降到一層，并確認(rèn)在倒車入庫過程中停在合適位置，在智能

從車在F2->D2路線上行駛，到達(dá)D2

9停車庫（A）上升過程中，從車如果從智能停車庫（A）跌落，則

處，采用倒車入庫的方式進(jìn)入智能停車庫

視為選手控制不當(dāng)，其責(zé)任由選手自行承擔(dān)。

（A），并控制其上升至指定層數(shù)。

智能停車庫（A）上升層數(shù)計算公式為：((y^(n-1))%4+1。

任務(wù)10：主車獲取RFID數(shù)據(jù)與通過特殊RFID卡數(shù)量共3張，讀取數(shù)據(jù)塊內(nèi)容僅需驗證A密鑰即可,

地形第1張RFID卡A密鑰為（0xFF，0xFF，0xFF，0xFF，0xFF，

主車?yán)^續(xù)在B4->D4->F4路線上行駛，0xFF），其余兩張RFID卡密鑰為第1張RFID卡第3扇區(qū)第2

10

在B4->F4路段存在RFID卡片與特殊地形數(shù)據(jù)塊中有效數(shù)據(jù)。

標(biāo)志物，主車應(yīng)獲取RFID卡片內(nèi)有效數(shù)據(jù)3張RFID卡片放置在B4->F4路段上，存放密鑰的RFID卡

并順利通過特殊地形標(biāo)志物到達(dá)F4處。在前，其余卡片隨機(jī)放置，且不與特殊地形重疊。

第1張RFID卡內(nèi)有效信息為數(shù)據(jù)塊中前12位有效數(shù)字（數(shù)

字僅限于0-9）。剩余2張RFID卡指定數(shù)據(jù)塊地址為第6扇區(qū)

第2個數(shù)據(jù)塊，信息為固定8個字節(jié)長度的字符串（第8個字

節(jié)后數(shù)據(jù)用字符0填充，為無效數(shù)據(jù)），有效數(shù)據(jù)為大寫A-F中

任意一個字母或0-9中任意一個數(shù)字，其他字節(jié)為干擾字符，

干擾字符僅限于：“*”、“/”、“\”、“#”、“%”、“{”、

“}”。

示例：

第1張RFID卡片：存放密鑰，數(shù)據(jù)信息為：“010203345588”，

則其余2張卡片對應(yīng)A密鑰為：0x01，0x02，0x03，0x34，0x55，

0x88。

第2張RFID卡片：數(shù)據(jù)信息為：“//#A12&&”,有效數(shù)據(jù)

為“A12”。

第3張RFID卡片：數(shù)據(jù)信息為：“//#B2&3&”，有效數(shù)據(jù)

為“B23”。

則最終有效數(shù)據(jù)為“A12B23”，經(jīng)過由小到大排序后得到

“1223AB”，則無線充電標(biāo)志物開啟碼為：0x55，0x0A，0x01，

0x12，0x23，0xAB，0xE1，0xBB，其中前三個字節(jié)及最后一個字

節(jié)為固定字節(jié)，0xE1為校驗和，其計算方式與通信協(xié)議中其他

校驗和計算方式一致，

比賽測評時裁判現(xiàn)場將特殊地形標(biāo)志物擺放至指定位置，

地形卡片任選一張，所有測評賽道中特殊地形標(biāo)志物擺放位置

與地形卡片完全一致。主車在通過地形標(biāo)志物時，不能和地形標(biāo)

志物兩側(cè)護(hù)欄發(fā)生碰撞，否則認(rèn)定任務(wù)失敗。

任務(wù)11：主車語音播報當(dāng)前時間

主車到達(dá)F4處，獲取位于G4處語音語音播報標(biāo)志物播報示例格式為：“當(dāng)前時間為20時20

11

播報標(biāo)志物當(dāng)前顯示的時間，并控制語音分”。誤差±1分鐘。

播報標(biāo)志物播報標(biāo)志物返回的時間。

任務(wù)12：主車控制立體顯示標(biāo)志物顯示指

立體顯示標(biāo)志物使用自定義文本顯示模式顯示任務(wù)11中語

定數(shù)據(jù)

音播報標(biāo)志物顯示時間。

主車在F4->F6路線上行駛，到達(dá)F6

12示例：語音播報標(biāo)志物顯示時間為“20時30分”，則立體

處，向位于E5處的立體顯示標(biāo)志物發(fā)送紅

顯示標(biāo)志物應(yīng)在自定義文本顯示模式下顯示“20時30分，誤差

外數(shù)據(jù)，控制立體顯示標(biāo)志物顯示指定數(shù)

±1分鐘”。

據(jù)。

任務(wù)13：主車開啟烽火臺報警標(biāo)志物

主車在F6->D6路線上行駛，到達(dá)D6烽火臺開啟碼為從車識別靜態(tài)標(biāo)志物（B）中二維碼后提取

13

處，發(fā)送指定格式指令控制位于C5處烽火的有效數(shù)據(jù)。

臺標(biāo)志物進(jìn)入報警狀態(tài)。

任務(wù)14：主車入庫任務(wù)選手應(yīng)在倒車駛?cè)胲噹烨按_認(rèn)車庫是否已經(jīng)下降到一層，

主車在D6->B6路線上行駛，到達(dá)B6并確保在倒車入庫后，停在車庫合適位置。在車庫上升過程中，

14

處，采用倒車入庫的方式駛?cè)胫悄芡＼噹熘鬈嚾绻l(fā)生跌落，則視為選手控制不當(dāng)，其責(zé)任由選手自行承

（B），并控制其上升到指定層數(shù)。主車入擔(dān)。

庫完成后，開啟無線充電標(biāo)志物，關(guān)閉LED智能停車庫（B）上升到指定層數(shù)計算方法為：

顯示標(biāo)志物計時。(y/n)

((y/n))%4+1。

無線充電標(biāo)志物開啟碼為主車RFID任務(wù)后提取的有效數(shù)

據(jù)。

表3第二模塊標(biāo)志物擺放位置表

序號設(shè)備名稱擺放位置備注

01智能-A立體車庫D1入口朝向D2處

02智能-B立體車庫B7入口朝向B6處

03靜態(tài)-AG6靜態(tài)數(shù)據(jù)源朝向F6

靜態(tài)數(shù)據(jù)源朝向F2

04靜態(tài)-BF1

標(biāo)志物位置根據(jù)賽題需要允許微調(diào)

05智能交通燈標(biāo)志物（A）E7信號燈朝向D6處

06烽火臺救援報警標(biāo)志物C5紅外接收朝向D6處

07語音播報標(biāo)志物G4喇叭朝向F4處

08LED顯示標(biāo)志物F7顯示屏朝向F6處

09立體顯示標(biāo)志物E5標(biāo)志物中心位于E5處

10ETC系統(tǒng)標(biāo)志物B3天線朝向B2處

11道閘標(biāo)志物E3道閘桿落在E2處

12智能路燈標(biāo)志物A2光源朝向B2處

13無線充電標(biāo)志物A5標(biāo)志物中心位于A5處

14特殊地形標(biāo)志物D4標(biāo)志物中心位于D4處

15競賽平臺（主）出發(fā)點B1-

16競賽平臺（從）出發(fā)點D7-

17RFID3張在B4-F4循跡線上任意位置上

圖1第二模塊競賽設(shè)備路徑示意圖

表4第三模塊比賽任務(wù)流程表

序

任務(wù)要求說明

號

LED顯示標(biāo)志物在主車開始移動之后啟動、在入庫之前停

任務(wù)1：主車啟動任務(wù)止、中途暫停或未啟動，均視為該任務(wù)失敗，時間均按5分鐘

主車放置F7處，在裁判示意比賽開始計時。

1

時，選手點擊啟動按鈕，啟動LED顯示標(biāo)主車按照以下路徑行駛：

志物的計時功能，主車順利出庫。F7->F6->F4->F2->D2->B2->B4->D4->D6->

D7

任務(wù)2：主車智能文本識別任務(wù)

主車在F7->F6->F4路線上行駛，到達(dá)

F4處，獲取位于G3處靜態(tài)標(biāo)志物（B）上靜態(tài)標(biāo)志物（B）上信息為漢字、字母和數(shù)字及其組合，其

2

文本信息，并將有效文本信息發(fā)送至語音他均為干擾字符，字體采用宋體，字體大小不定。

播報標(biāo)志物及立體顯示標(biāo)志物，分別進(jìn)行

播報及顯示。

靜態(tài)標(biāo)志物（A）上有2個二維碼，其中二維碼信息中包括

大寫英文字母“A”的為二維碼（1），含有大寫字母“B”的為

任務(wù)3：主車二維碼識別任務(wù)二維碼（2）。

主車在F4->F2路線上行駛，到達(dá)F2靜態(tài)標(biāo)志物（A）中二維碼有效信息存放于“{}”內(nèi)，其數(shù)

3

處，識別位于F1處的靜態(tài)標(biāo)志物（A）上據(jù)長度不定。

的二維碼，獲取有效信息。二維碼（1）信息示例：A{1,1,1,1}

二維碼（2）信息示例：B{1,0,0,1}

二維碼中的有效信息用于后續(xù)任務(wù)中算法源碼信息。

任務(wù)4：主車救援報警任務(wù)救援報警標(biāo)志物開啟報警的指令由靜態(tài)標(biāo)志物（A）二維碼

主車在F2處，向位于E1處的救援報中有效數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理算法計算后獲得。

4

警標(biāo)志物發(fā)送指定紅外數(shù)據(jù)，控制其開啟救援報警標(biāo)志物開啟報警的指令計算方式詳見數(shù)據(jù)處理算

報警。法文件。

任務(wù)5：交通信號燈識別任務(wù)

主車應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)識別出交通燈信號顏色，并將識別

主車在F2->D2路線上行駛，到達(dá)D2

結(jié)果按照指定格式發(fā)送至智能交通燈標(biāo)志物（A），超時結(jié)果無

處，控制位于C1處智能交通燈標(biāo)志物（A）

5效。

進(jìn)入識別模式，并在規(guī)定的時間內(nèi)識別出

主車識別后只需將結(jié)果返回至智能交通燈標(biāo)志物（A）即可

當(dāng)前停留交通燈的顏色，按照指定格式發(fā)

通行，無需執(zhí)行其他操作。

送給智能交通燈標(biāo)志物（A）進(jìn)行比對確認(rèn)。

任務(wù)6：主車智能圖像識別任務(wù)智能信息顯示標(biāo)志物（A）上電默認(rèn)顯示1張固定圖片，選

主車在D2->B2路線上行駛，到達(dá)B2手需通過翻頁指令找到需要識別的圖片。

處，通過翻頁獲取位于A2處智能信息顯示要求選手識別僅包含交通標(biāo)志的圖片，圖片中僅含有1個

6標(biāo)志物（A）中顯示的交通標(biāo)志信息、圖形交通標(biāo)志，并記錄交通標(biāo)志信息。

信息。主車識別交通標(biāo)志圖片，獲取交通標(biāo)要求選手識別圖形信息，需識別的圖形圖片中存在已識別

志編號。主車識別圖形顏色圖片，獲取圖形到的交通標(biāo)志，其余圖片均為干擾圖片,其中交通標(biāo)志不計入圖

顏色信息，并按照指定格式將圖形信息發(fā)形識別統(tǒng)計信息內(nèi)。

送給智能TFT顯示標(biāo)志物（A）上顯示（HEX涉及的形狀僅限于：三角形、圓形、矩形（含正方形）、菱

顯示模式）。形、五角星，其他不規(guī)則圖形均為干擾圖形。

涉及的顏色僅限于紅色(255,0,0)、綠色(0,255,0)、藍(lán)色

(0,0,255)、黃色(255,255,0)、品色(255,0,255)、青色

(0,255,255)、黑色(0,0,0)、白色(255,255,255)。

涉及的交通標(biāo)志僅限于：直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、掉頭、禁止通

行。

交通標(biāo)志對應(yīng)的編號說明：

直行編號0x01；左轉(zhuǎn)編號0x02；右轉(zhuǎn)編號0x03；掉

頭編號0x04；禁止通行編號0x05

圖形類別統(tǒng)計格式：ABCD，A代表紅色矩形數(shù)量，B代表藍(lán)

色圓形數(shù)量，C代表黃色三角形數(shù)量，D代表在圖片中所有圖形

出現(xiàn)最多的顏色的數(shù)量(只有交通標(biāo)志顏色不計入數(shù)量信息

內(nèi))。智能信息顯示標(biāo)志物（A）顯示信息格式（HEX顯示模式）

為“ABCDXX”，其中XX代表交通標(biāo)志編號。

示例：

識別到圖片中交通標(biāo)志為直行，紅色矩形數(shù)量1個，藍(lán)色

圓形數(shù)量2個，黃色三角形數(shù)量4個，圖片中紅色圖形出現(xiàn)最

多，數(shù)量為5，則智能信息顯示標(biāo)志物（A）應(yīng)在HEX顯示模式

下顯示“124501”。

任務(wù)7：立體控制立體顯示標(biāo)志物

主車在B2處，向位于C3處立體顯示立體顯示標(biāo)志物應(yīng)在文本顯示模式下顯示靜態(tài)標(biāo)志物（B）

7

標(biāo)志物發(fā)送紅外數(shù)據(jù)，控制立體顯示標(biāo)志中有效文本信息（文本顯示順序不作要求）。

物顯示文本信息。

智能信息顯示標(biāo)志物（B）復(fù)位后顯示一張默認(rèn)圖片，選手

需要執(zhí)行翻頁操作找到需要識別的車牌圖片，需識別圖片中包

含自行車1輛及其他機(jī)動車車型1輛，其他圖片為干擾圖片（有

效車牌圖片在不同位置有2張以上車牌，有效車牌為放置于機(jī)

任務(wù)8:主車車牌與車型識別任務(wù)

動車圖形上的漸變綠色車牌，其他為干擾車牌，數(shù)據(jù)無效，漢字

主車在B2->B4->D4路線上行駛，到達(dá)

不需要識別）。

D4處，通過翻頁獲取位于E4處智能信息

8智能信息顯示標(biāo)志物（B）顯示車牌格式為：“國XYYYYY”。

顯示標(biāo)志物（B）中顯示的車牌信息、車型

其中“國”固定不變，后面6位號碼，X代表A~Z中任意一個字

信息，并將有效車牌信息發(fā)送至智能信息

母，Y代表0~9中任意一個數(shù)字，字母中不包含I和O。主車將

顯示標(biāo)志物（B）顯示（車牌顯示模式）。

有效車牌及掛載有效車牌的機(jī)動車車型記錄，其中車牌信息用

于后續(xù)任務(wù)中道閘標(biāo)志物開啟，機(jī)動車車型對應(yīng)主車入庫編號。

涉及機(jī)動車車型及車庫對應(yīng)編號：摩托車->車庫A、小轎車

->車庫B、貨車->車庫C。

任務(wù)9：道閘控制任務(wù)

在練習(xí)賽道發(fā)送任意車牌均可開啟道閘標(biāo)志物，在競賽賽

主車在D4處，將智能信息顯示標(biāo)志物

9道只有發(fā)送智能信息顯示標(biāo)志物（B）識別到的有效車牌才能開

（B）有效車牌按照指定格式發(fā)送到位于C5

啟，一段時間之后，道閘標(biāo)志物將自動關(guān)閉。

處的道閘標(biāo)志物上并控制其開啟。

選手需要合理控制時間，應(yīng)當(dāng)在道閘標(biāo)志物開啟之后快速

通過，避免撞上閘桿。

要求選手根據(jù)智能信息顯示標(biāo)志物（B）中識別到的有效車

任務(wù)10：主車入庫任務(wù)型駛?cè)雽?yīng)車庫。

主車在D4->D6路線上行駛，到達(dá)D6示例：

處，根據(jù)智能信息顯示標(biāo)志物（B）中識別若智能信息顯示標(biāo)志物（B）有效車型為摩托車，則主車應(yīng)

10

到的有效車型，采用倒車入庫的方式駛?cè)腭側(cè)胲噹霢。

對應(yīng)車庫，入庫后關(guān)閉LED顯示標(biāo)志物計摩托車進(jìn)入車庫A（坐標(biāo)點：B7）

時器。小轎車進(jìn)入車庫B（坐標(biāo)點：D7）

貨車進(jìn)入車庫C（坐標(biāo)點：A6）

表5第三模塊標(biāo)志物擺放位置表

序號設(shè)備名稱擺放位置備注

01道閘標(biāo)志物C5抬桿朝向D5處

02語音播報標(biāo)志物A4喇叭朝向B4處

03智能信息顯示（A）A2顯示屏朝向B2處

04智能信息顯示（B）E4顯示屏朝向D4處

05救援報警標(biāo)志物E1紅外朝向F2處

06智能交通燈標(biāo)志物（A）C1信號燈朝向D2處

07LED顯示標(biāo)志物C7顯示屏朝向C6處

08立體顯示標(biāo)志物C3位于C3坐標(biāo)點

09靜態(tài)顯示標(biāo)志物（A）F1靜態(tài)數(shù)據(jù)源朝向F2

10靜態(tài)顯示標(biāo)志物（B）G3靜態(tài)數(shù)據(jù)源朝向F4

主車放置在F7處

11競賽平臺（主）出發(fā)點F7

車頭方向由選手自行決定

圖2第三模塊競賽設(shè)備路徑示意圖

數(shù)據(jù)處理方法（LFSR）

一、線性反饋移位寄存器（LFSR）編碼概述

線性反饋移位寄存器（LFSR）：通常由移位寄存器和異或門邏輯組成。其主要應(yīng)用在：

偽隨機(jī)數(shù)，偽噪聲序列，計數(shù)器，BIST，數(shù)據(jù)的加密和CRC校驗等。

一個反饋移位寄存器（feedbackshiftregister）由兩部分組成：移位寄存器和反饋

函數(shù)（feedbackfunction）。移位寄存器是位序列，具有n位長的移位寄存器稱為n位移

位寄存器。每次輸出一位，移位寄存器中所有位右移一個位。新的最左端的位根據(jù)寄存器中

其他位計算得到。移位寄存器輸出的一個位常常是最低有效的位。移位寄存器的周期是指輸

出序列從開始到重復(fù)時的長度。

圖1反饋移位寄存器

密碼設(shè)計者喜歡用移位寄存器構(gòu)造序列密碼，因為這容易通過數(shù)字硬件實現(xiàn)。最簡單的

反饋移位寄存器是線性反饋移位寄存器（LinearFeedbackShiftRegister,LFSR）。反饋

函數(shù)跟寄存器中某些位簡單異或，這些位叫做抽頭序列（tapsequence），有時也叫Fibonacci

配置（Fibonacciconfiguration）。因為這是一個簡單的反饋序列，因此大量的數(shù)學(xué)理論

都能用于分析LFSR。密碼設(shè)計者喜歡分析序列確保它們是隨機(jī)并充分安全的。

二、線性反饋移位寄存器（LFSR）編碼過程

LFSR的反饋函數(shù)就是簡單地對移位寄存器中的某些位進(jìn)行異或，并將異或的結(jié)果填充

到LFSR的最左端。對于LFSR中每一位的數(shù)據(jù)，可以參與異或，也可以不參與異或。其中，

我們把參與異或的位稱為抽頭。

如下圖所示，如果移位寄存器中的值為{b1,b2,....,bn}，則第n+1位的值可以表示

為bn+1=c1b1⊕c2b2...⊕cnbn，其中bi，i∈[1,n]表示移位寄存器的數(shù)據(jù)（0或1）；ci，i∈[1,n]

表示第i位是否是抽頭，如果是，則ci=1，表示該位將參與運算；如果不是，則ci=0，表示

該位將不參與運算。上式表示了LFSR的一種遞推關(guān)系，在這個式子中，可以明顯看出，ci

將抽頭位選出并留下來參與運算，并且將不是抽頭的位剔除掉。

圖2線性反饋移位寄存器

LFSR也具有周期。由于一個n級LFSR最多只能遍歷一種狀態(tài)，因此，當(dāng)LFSR移位到

一定程度時，一定會出現(xiàn)重復(fù)的狀態(tài)。而相同狀態(tài)生成的反饋函數(shù)結(jié)果總是相同的，因此，

LFSR會陷入一種循環(huán)，即LFSR存在周期。為了能夠產(chǎn)生足夠安全的密鑰，我們通常要求

LFSR的周期能夠足夠大。一個n級LFSR最多只能遍歷2n-1個狀態(tài)，也就是說，一個n級

LFSR的最大周期就是2n-1，我們把周期為2n-1的LFSR所生成的序列稱為m序列。m序列

LFSR反饋函數(shù)對應(yīng)的特征多項式被稱為本原多項式。

產(chǎn)生一個給定階數(shù)的本原多項式最簡單的方法是選擇一個隨機(jī)的多項式，然后測試它是

否本原。下表列舉了一些不同階數(shù)的本原多項式，例如（32,7,5,3,2,1,0）是指

x32+x7+x5+x3+x2+x+1，這樣很容易把它轉(zhuǎn)變成最大周期LFSR。第一個數(shù)是LFSR的長度，最后

一個數(shù)為常數(shù)0，可以忽略，除0以外的所有數(shù)字指明了抽頭序列，這些抽頭從移位寄存器

的左邊開始計數(shù)。當(dāng)移位寄存器比計算機(jī)的字還要長時，這個程序的計算時間會無限延長。

因此，本題所列舉的本原多項式只包含32位寄存器及以內(nèi)，公式如下表所示：

（1,0）（9,4,0）（17,6,0）（25,3,0）

（2,1,0）（10,3,0）（18,7,0）（26,6,2,1,0）

（3,1,0）