“嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)”賽項(xiàng)第二模塊競賽任務(wù)書

2024年上海高職院校學(xué)生技能大賽“嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)”賽項(xiàng)第二競賽模塊任務(wù)書序號(hào)說明1D7->D6->F6->F4->D4->B4->B2->D2->1.主車啟動(dòng)后，必須在5分鐘內(nèi)完成所有任務(wù)，超時(shí)后完成的任務(wù)不得2.主車應(yīng)全自動(dòng)完成所有任務(wù)與路徑動(dòng)作，主車啟動(dòng)后，參賽選手不設(shè)備運(yùn)行(裁判長對(duì)此擁有最終解釋權(quán)與決策權(quán))3.主車需按照指定路線行駛，脫離指定路線外完成2取位于C5處的智能TFT標(biāo)志物(A)中顯示的車牌信1.智能TFT標(biāo)志物(A)復(fù)位后顯示一張默認(rèn)圖片，標(biāo)志物中共3張圖片，選手需要執(zhí)行翻頁操作找到圖片中顯示內(nèi)容包含車牌以及黃色圓形的圖片進(jìn)行識(shí)別(黃色圓形數(shù)量最多4個(gè)),將識(shí)別到的圓形數(shù)量內(nèi)容發(fā)送到語音播報(bào)標(biāo)志物進(jìn)行播報(bào)，并識(shí)別該張圖片中2.智能TFT標(biāo)志物(A)顯示車牌格式為：“國XYYYXY”。其中“國”固代表A-Z,Y代表0-9中任意一個(gè)數(shù)字，字母中不3.控制語音播報(bào)標(biāo)志物播報(bào)圖片中圖形數(shù)量的內(nèi)容格式為：“識(shí)別到X個(gè)圓形”,其中X為識(shí)別到3主車由D6至F4行駛路徑中存在兩張RFID卡片，主車尋找到RFID卡片，并讀取出RFID卡片有效1.兩張RFID卡隨機(jī)放置在D6-F4循跡線上，且不與特殊地形重疊。2.RFID卡數(shù)量共2張，讀取數(shù)據(jù)塊內(nèi)容僅需驗(yàn)證A密鑰即可，RFID卡A密鑰為(0xFF,0xFF,3.第1張RFID卡有效數(shù)據(jù)地址為第5扇區(qū)第2個(gè)數(shù)據(jù)塊。第2張RFID卡有效數(shù)據(jù)塊地址為第1張RFID卡內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后的有效信息4.第1張RFID卡內(nèi)信息為固定6字節(jié)長度的字符串(第6個(gè)字節(jié)后數(shù)據(jù)據(jù))。有效數(shù)據(jù)為0-9任意數(shù)字，其余為干擾字符，第2張RFID中存在1個(gè)個(gè)字節(jié)長度的字符串(第8個(gè)字節(jié)后數(shù)據(jù)用0填充，為無效數(shù)據(jù)),有效數(shù)5.示例：第1張RFID卡片：存放數(shù)據(jù)塊地址，數(shù)據(jù)信息為“**4&&2”則有效數(shù)據(jù)為42,則第2張RFID有效數(shù)據(jù)塊地址為第4扇區(qū)第2數(shù)據(jù)塊。第2張RFID卡片：作為后續(xù)任務(wù)來源，數(shù)據(jù)信息為“&&3*4+1#”,則最終結(jié)果m為3乘以4加16.獲取第二張RFID卡位置作為烽火臺(tái)4主車由D6至F6行駛路徑中存在特殊地形標(biāo)志2.特殊地形標(biāo)志物共計(jì)6張?zhí)厥獾匦慰ㄆ?，練?xí)賽道可任意更換，5音識(shí)別模式，控制語音播報(bào)標(biāo)志物播報(bào)隨機(jī)指令信息，要求主車通過ZigBee將隨機(jī)語音命令對(duì)應(yīng)編號(hào)按指定格式上傳至評(píng)分終端。.主車上傳語音命令編號(hào)格式：0xAF,0x06,0xXX,0x02,0x00,0x00,0x01,0xBB。其中0xXX代表被敬業(yè)路站0x06文明路站0x03友善路站0x076主車在F6->F4路線上行駛，到達(dá)F4處，向位于1.靜態(tài)顯示標(biāo)志物與F4中心點(diǎn)距離范圍100mm-400mm,記為h。2.主車需將正確距離信息發(fā)送至LED顯示標(biāo)志物第二行顯示。測量誤差：±20mm。3.示例：測距信息為123mm,則LED顯示標(biāo)志物第二行顯示信息為：JL-123(±20)71.靜態(tài)標(biāo)志物上有2個(gè)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”的為二維碼(2)2.靜態(tài)標(biāo)志物中二維碼有效信息存放于“0”內(nèi)，其數(shù)據(jù)長度不定。二維碼(1)信息示例：A{HEREISASIMPLEEXAMPLE)二維碼(2)信息示例：B{EXAMPLE)8任務(wù)8:道閘標(biāo)志物控制1.道閘系統(tǒng)通行車牌信息為信息代碼M01中智能TFT標(biāo)志物(A)顯示器種獲9主車位于B4處，獲取位于A4處智能路燈標(biāo)志物1.智能路燈標(biāo)志物初始檔位記為n。2.公式F1=((h/60)(h/60))%4+1;即智能路燈目標(biāo)擋位值等于(h/60)的(h/60)次冪對(duì)4取余加1得到的1-4數(shù)值，其中h為超聲波測距值。(h/60)計(jì)算結(jié)果去除小數(shù)部分3.智能路燈若沒有受到任何指令控制，則該主車位于B4處，控制C3處的智能交通燈標(biāo)志物(A)進(jìn)入識(shí)別模式，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出當(dāng)前1.主車應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出交通燈信號(hào)顏色，并將識(shí)別結(jié)果按照指定格式發(fā)送至智能交通燈2.主車識(shí)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)主車在B4->B2路線上行駛，到達(dá)B2處，向位于C1位置處的烽火臺(tái)標(biāo)志物發(fā)送指定指令，開啟烽火臺(tái)1.烽火臺(tái)標(biāo)志物開啟碼由任務(wù)7中的二維碼有效數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算后獲2.烽火臺(tái)標(biāo)志物開啟碼計(jì)算方式詳見數(shù)據(jù)1.主車需在不接觸ETC抬桿(抬桿時(shí)間保持時(shí)間約為10秒)的情況下通過ETC系統(tǒng)。選手應(yīng)合理設(shè)置通過時(shí)間，避免抬桿下落觸碰主車，若因此導(dǎo)致主車失控，則視為選交通標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行識(shí)別，并將圖形信息按照指定格式1.智能TFT標(biāo)志物(B)復(fù)位后顯示一張默認(rèn)圖片，標(biāo)志物中僅包含3張圖片，選手需要執(zhí)行翻頁操作找到需要識(shí)別的有效圖片，需要識(shí)別的圖片中包含交通2.圖形及顏色混顯統(tǒng)計(jì)信息格式：ArBgCbDyEx,其中，A代表矩形的數(shù)量(量(0~9);C代表三角形的數(shù)量(0~9);D代表菱形的數(shù)量(0~9);E代表五角星的數(shù)量(0~9);此處規(guī)定正方形只歸屬于矩形，不歸屬于菱形，如果圖形圖片中有圖形重疊時(shí)，只需統(tǒng)計(jì)完整圖形，不統(tǒng)計(jì)被遮蓋圖形(下面顏色統(tǒng)計(jì)規(guī)則一致)。r為紅色圖形數(shù)量(0量(0~9);b為藍(lán)色圖形的數(shù)量(079);y代表黃色圖形的數(shù)量；x代表品TFT標(biāo)志物(B)顯示圖形信息格式(HEX顯示模式)為ArBgEy。需識(shí)別的交通標(biāo)志僅限于：直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、掉頭、禁止直行主車位于D2處，控制位于E3處立體顯示標(biāo)志物1.立體顯示標(biāo)志物應(yīng)在交通標(biāo)志顯示模式下顯示任務(wù)13中主車識(shí)別的交通標(biāo)志信息，如：識(shí)別到交通標(biāo)志為禁止直行，則立體顯示標(biāo)志物應(yīng)顯示“禁止直行”2.主車應(yīng)在D2處發(fā)送紅外信息，其它位置發(fā)送數(shù)據(jù)不得分，顯示與正確結(jié)主車在D2->F2路線上行駛，到達(dá)F2處，采用倒車入庫的方式駛?cè)胫悄芡＼噹?A),并控制其上升到指定層數(shù)。主車入庫完成后，開啟無線充電標(biāo)志物，關(guān)閉LED顯示標(biāo)志物計(jì)時(shí)。1.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，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，主車如果發(fā)生跌落，則視為選2.智能停車庫(A)上升到指定層數(shù)計(jì)算方法為：((m/n)(m/n))%4+1。附件1一、Boyer-Moore字符串搜索簡述在計(jì)算機(jī)科學(xué)里，Boyer-Moore字符串搜索算法是一種非常高效的字符串搜索算法。它由BobBoyer和JStrotherMoore設(shè)計(jì)于1977年。此算法僅對(duì)搜索目標(biāo)字符串(關(guān)鍵字)進(jìn)行預(yù)處理，而非被搜索的字符串。雖然Boyer-Moore算法的執(zhí)行時(shí)間同樣線性依賴于被搜索字符串的大小，但是通常僅為其它算法的一小部分：它不需要對(duì)被搜索的字符串中的字符進(jìn)行逐一比較，而會(huì)跳過其中某些部分。通常搜索關(guān)鍵字越長，算法速度越快。它的效率來自于這樣的事實(shí)：對(duì)于每一次失敗的匹二、Boyer-Moore算法原理1.壞字符規(guī)則：當(dāng)文本串中的某個(gè)字符跟模式串的某個(gè)字符不匹配時(shí)，定義文本串中的這個(gè)失配字符為壞字符，此時(shí)模式串需要向右移動(dòng)，移動(dòng)的位數(shù)等于壞字符在模式串中的位置減去壞字符2.好后綴規(guī)則：當(dāng)字符失配時(shí)，后移位數(shù)=好后綴在模式串中的位置-好后綴在模式串上一次壞字符壞字符好后綴文本串模式串下面舉例說明BM算法。例如，給定文本串“HEREISASIMPLEEXAMPLE”,和模式串“EXAMPLE”,現(xiàn)要查找模式串是否在文本串中，如果存在，返回模式串在文本串中的位置(此位被稱為"壞字符”(badcharacter),即不匹配的字符，它對(duì)應(yīng)著模式串的第6位。且"S“不包含在模式串”EXAMPLE“之中(相當(dāng)于最右出現(xiàn)位置是-1),這意味著可以把模式串后移6-(-1)=7位，從而模式串”EXAMPLE"之中。因?yàn)椤癙”這個(gè)“壞字符”對(duì)應(yīng)著模式串的第6位(從0開始編號(hào)),且在模式串中的最右出現(xiàn)位置為4,所以，將模式串后移6-4=2位，兩個(gè)"P"對(duì)齊。③依次比較，得到“MPLE”匹配，稱為"好后綴"(goodsuffix),即所有尾部匹配的字符串。④發(fā)現(xiàn)“I”與“A”不匹配：“I”是壞字符。如果是根據(jù)壞字符規(guī)則，此時(shí)模式串應(yīng)該后移2-⑤更優(yōu)的移法是利用好后綴規(guī)則：當(dāng)字符失配時(shí)，后移位數(shù)=好后綴在模式串中的位置-好后綴在模式串中上一次出現(xiàn)的位置，且如果好后綴在模式串中沒有再次出現(xiàn)，則為-1。所有的“好后綴”(MPLE、PLE、LE、E)之中，只有“E”在“EXAMPLE”的頭部出現(xiàn)，所以后移6-0=6位?？梢钥闯?，“壞字符規(guī)則”只能移3位，“好后綴規(guī)則”可以移6位。每次后移這兩個(gè)規(guī)則之中的較后移6-4=2位。因?yàn)槭亲詈笠晃痪褪?，尚未獲得好后綴。文本串文本串模式串壞字符規(guī)則移動(dòng)一位好后綴規(guī)則移動(dòng)兩位⑦繼續(xù)左移兩位后即可得到最終匹配的位置，得到模式串在文本串中的起始位置為17。解，好后綴的規(guī)則通過下面例子深入解釋。①如果模式串中存在已經(jīng)匹配成功的好后綴，則把目標(biāo)串與好后綴對(duì)齊，然后從模式串的最尾元素開始往前匹配。bcaaCbaabaCabbCabab出現(xiàn)“好后綴”,進(jìn)行移位操作：CaCbaabaCabbCababbCababbCabab②如果無法找到匹配好的后綴，找一個(gè)匹配的最長的前綴，讓目標(biāo)串與最長的前綴對(duì)齊(如果babCdeCdecdeabCde③如果完全不存在和好后綴匹配的子串，則右移整個(gè)模式串。三、數(shù)據(jù)解析及算法應(yīng)用示例通過二維碼中獲取文本串和模式串的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長度較長的為文本串，較短的為模式串，通過算法進(jìn)行匹配后得到模式串在文本串中的起始位置，將其轉(zhuǎn)化為報(bào)警臺(tái)開啟碼的密碼數(shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)，報(bào)警臺(tái)開啟碼由掩碼和密碼數(shù)據(jù)組成，其中掩碼為4位，兩兩分布在6位開啟碼的兩端；密碼數(shù)據(jù)為2位，在6位開啟碼的中心，密碼數(shù)據(jù)分別由本算法計(jì)算出的模式串位置信息與競賽任務(wù)書中第二張RFID卡放置的位置組成。掩碼固定為：0x55,0x23與0x11,0x21例：解析出模式串在字符串中的位置為17,第二張RFID卡片的位置為F5,則報(bào)警臺(tái)的6字節(jié)開啟碼為：0x55,0x23,0x17,0xF5,