2023年11月29日发(作者：)

2023年江苏省职业院校技能大赛高职赛项

JSG-202325嵌入式技术应用开发赛题 赛道任务表（学生组样卷）

表1任务流程表

序任务要求 说明

号

任务 1：主车启动控制 计时器在主车开始移动之后开启、或在入库前停止、或中途

主车放置在B1处，从车放置在B7处。暂停、或未启动，均按5分钟计时。

1 在裁判示意比赛开始时，选手点击启动按主车需按以下路径行进：

钮，启动LED显示标志物的计时器，而后B2->B4->B6->D6->D4->D2->F2->(立体车库)。

主车驶出B1。 从车需按以下路径行进：B6->B4->D4->F4->F6->(车库)。

任务2：主车通过ETC系统 主车需在不接触ETC抬杆（抬杆时间保持时间约为10秒）

主车在指定路线B2->B4上行进，在B2附的情况下通过ETC系统。

2

近处使ETC系统感应到主车上携带的电子选手应计算好通过时间，避免抬杆下落触碰主车。若因此导

标签，打开抬杆，主车顺利通过ETC系统。 致主车失控，则视为选手控制不当。

任务3：主车语音播报当前时间 随机指令信息编号说明：富强路站0x01；民主路站 0x02；

主车行进到B4处，获取位于A4处语音播文明路站 0x03；和谐路站 0x04；爱国路站0x05；敬业路站

报标志物发出的语音命令编号，要求主车0x06；友善路站 0x07

3

播放该语音，并将该条语音的编号上传竞竞赛平台上传语音编号命令格式：0xAF,0x06,0xXX,0x02,

赛平台。 0x00,0x00,0x01,0xBF;其中0xXX代表被识别的语音编号，其他

字符固定不变

任务4：主车经过特殊地形 地形从四张中选择一张，所有参赛队一致。

主车从B4->B6 路线行进过程中，顺利主车在通过地形标志物时，不能和地形标志物两侧护栏发生

4 通过带有特殊地形的路面（地形标志物），碰撞，否则认定任务失败。

到达位置B6。

任务5：主车识别交通信号灯 主车应在规定的时间内识别出智能交通灯信号颜色，并将识

主车在B6位置处，面向C6方向。启别结果发送至智能交通灯标志物，超时结果无效。

动智能交通灯标志物进入识别模式， 并在主车识别后只需将结果返回至智能交通灯标志物即可，无需

5

规定的时间内识别出当前停留信号灯颜执行相应操作。

色，按照指定格式发给智能交通灯标志物

进行比对确认。

任务 6：主车二维码识别及测距 二维码文本信息为固定8字节的字符串“SSSSSSSS”；其中

主车从D6位置处识别E6处静态标志有效信息格式为：XYN;其中， X（十六进制）代表RFID卡内扇

物的二维码标志物，并识别提取二维码中区编号（1~F），Y（十六进制）代表扇区内数据块编号（0~2），N

的有效信息；同时测出E6处静态标志物垂（十六进制）代表路灯调光等级（0~F）；静态二维码中除有效信

直平面到D6中心点的距离。 息外，还存有“+”、“-”、“*”、“/”、“#”、“%”、“<”、“>”作为

6

静态标志物上有三个二维码，分别为干扰字符。注：有效信息可能不连续，如二维码信息为

红色、绿色、蓝色二维码，摆放位置随机，“+A%#2<>6”,则其有效信息为A26，即X=A,Y=2,N=6;

但不会超出静态标志物显示窗口区，要求E6处静态标志物垂直平面到D6中心点处距离L的范围为

识别红色二维码里面的信息，其它二维码（100~400mm），此处获得的X，Y，N信息及距离L将在后续任务

内容数据无效。 7、任务9和任务12中使用。

任务7：主车立体显示任务 立体显示标志物在车牌显示模式下显示任务6获取的有效

主车在D4处，向位于E3处的立体显信息，显示顺序为：000XYN|L信息，其中XYN为任务6中二维

7

示标志物发送红外数据，控制立体显示标码中的有效信息，L为距离信息（精确到cm）示例：000A26|25。

志物车牌显示模式下显示任务6中主车测竞赛平台应在D4处发送红外信息，其它位置发送数据不得

得的二维码信息与距离信息。 分，显示与正确结果无关信息不得分。

任务8：主车车牌与车型识别 智能TFT显示器复位后显示一张默认图片，选手需要通过执

主车在D2处，主车识别智能TFT显示行翻页操作找到需要识别的有效车牌图片，有效车牌图片中包含

器（A）中的车牌信息、车型信息。 自行车1辆及其他机动车车型1辆，其他类型图片为干扰图片（有

有效车牌例图：

8 汉字不需要识别）,并将识别结果显示在TFT显示器（A）上。

效车牌图片中在不同位置存在2张以上车牌，有效车牌为放置于

机动车图形上的渐变绿色车牌，其他车牌为干扰车牌，数据无效，

TFT显示标志物显示车牌格式为：“国XYYYXY”。其中“国”

固定不变，X代表A~Z中任意一个字母，Y代表0~9中任意一个

数字。

主车将有效车牌及挂载有效车牌的机动车车型记录，涉及的

车型编号Cn：摩托车->Cn=1；小轿车->Cn=2；货车->Cn=3。

RFID卡数量有2张，读取数据块内容仅需验证A密钥即可,任务9：主车RFID数据获取

第1张RFID卡A密钥为（0xFF，0xFF，0xFF，0xFF，0xFF，0xFF），主车在从D2->F2路线行进过程中，寻

第2张RFID卡密钥为第1张RFID卡第3扇区第2数据块中有效找到RFID卡，并读取有效RFID卡中的指

数据。2张RFID卡片随机放置在D2->F2路段的轨迹线上，存放定数据块内容。

密钥的RFID卡在前。

第1张RFID卡内有效信息为数据块中前12位有效数字（数

字仅限于0-9）。如存放密钥数据信息为：“”，则

其余2张卡片对应A密钥为：0x01，0x02，0x03，0x34，0x55，9

0x88。

第2张RFID卡内容为16个字符构成的字符串（由‘A’，‘B’，

‘C’，‘D’和干扰字符“0~3”构成）,存放的地址由任务6中识

别的扇区编号X和数据块号Y指定。将取出字符串中的“0~3”

滤除，构成新的长度为10的字符串在任务13中使用。

如卡中读出数据为“A0BBC33DDBA01CD2”，则其有效数据为

“ABBCDDBACD”。

任务10：从车启动，并通过特殊地形

此处地形标志位与任务4所用地形一致，所有参赛队一致。 主车在到达F2处后，主车暂停，而后

从车在通过地形标志物时，不能和地形标志物两侧护栏发生从车启动，按B6->B4->D4->F4->F6->(车

碰撞，否则认定任务失败。 10 库) 路径行进。

从车从B6->B4路线行进过程中，顺利

通带有特殊地形的路面（地形标志物），到

达位置B4。

任务11：从车开启道闸 在练习赛道发任意车牌均可开启道闸标志物，在比赛赛道只

从车在从B4->D4的行进过程中，须将有发送指定任务中识别的车牌才能开启，一段时间之后（抬杆时

11 任务8中主车识别的车牌按照指定格式发间保持时间约为7秒），道闸标志物将自动关闭。

送到道闸标志物上显示，并控制其开启。 选手应计算好通过时间，避免抬杆下落触碰从车。若因此导

致从车失控，则视为选手控制不当。

任务12：从车路灯光照档位调整 目标挡位由任务6的N、任务8的Cn与从车获取的初始档

从车行进至F4处，通过光照度传感器位n进行(n^Cn+N）%4+1 计算后得到。（^ 指代幂次方运算）

12 获取智能路灯当前档位，记为n，而后通过

指定运算得到结果，将档位调整至目标档

位。

任务13：从车开启烽火台 烽火台标志物开启码由任务9中提取出的长度为10的字符

从车到达位置F6处，通过指定格式开串经过数据处理算法处理之后得到。数据处理过程请参考数据处

13 启码将烽火台标志物开启。此时等待主车理算法文件。

将从车车库位置信息发送过来，从车再倒注意，数据处理后得到的编码输出为6字节的十六进制数，

车入库到相应车库位置。

以此作为烽火台的开启码；如数据处理算法示例中得出的：

1

0x0A 0x0B 0x2C 0x3A 0x2A 0x4A。

任务14：主车图像识别 智能TFT显示器（B）上电默认显示1张固定图片，选手需

主车在F2处，主车识别智能TFT显示通过翻页指令找到需要识别的图片。

器（B）中的图形和交通标志物。智能TFT

显示器复位后显示一张默认图片，选手需

要通过执行翻页操作找到需要识别的图形交通标志，并记录交通标志信息。

图片和交通标志物图片。 要求选手识别图形信息，需识别的图形图片中存在已识别到

识别出图形图片的形状与颜色信息，的交通标志，其余图片均为干扰图片,其中交通标志不计入图形

交通标志物的相关编码信息，并按照指定识别统计信息内。

格式指令发送到智能TFT（B）和LED显示交通标志图片仅限：直行、左转、右转、掉头、禁止通行。

器中显示。 其编号信息M为：“直行”编号 0x01；“左转”编号0x02；“右

交通标志例图

要求选手识别仅包含交通标志的图片，图片中仅含有1个

转”编号 0x03；“掉头”编号0x04；“禁止通行”编号 0x05 。

图形图片信息统计格式：AaBbCcDdEe，其中，A代表矩形，

a为矩形的数量（0~9）； B代表圆形，b为圆形的数量（0~9）；

C代表三角形，c为三角形的数量（0~9 ）；D代表菱形，d为菱

形数量（0~9）；E代表五角星，e为五角星数量（0~9）；此处规14

定正方形只归属于矩形，不归属于菱形。如果图形图片中有图形

重叠时，只需统计完整图形，不统计被遮盖图形（下面颜色统计

规则一致）。

颜色信息格式：FrFgFu，其中，F为固定字符，r为红色图

形数量（0~9）；g为绿色图形的数量（0~9）；u为蓝色图形的数

量（0~9）。

识别完成后，将识别信息发送到智能TFT（B）和LED显示

器中显示，智能TFT（B）显示信息格式为“Fabcde”,请注意仅

需按照类别显示数字即可。示例：（F31120）；LED显示标志物第

二行显示信息格式为“FrguM”, 按照类别显示数字即可。示例：

（F32204）。

任务15：从车倒车入库任务 依据任务6中获取信息N,从车倒车入库至对应的车库中。

15 从车采用倒车入库方式进入G6/F7车N为奇数时，入库F7;

库位置。 N为偶数时，入库G6;

任务16：主车倒车入库任务 依据任务14获取的图片图形信息计算立体车库层数

主车由F2处采用倒车入库方式进入F1[(a+b+r+g)%4+1],完成主车倒车入库；在完全停稳后，且从车已

16

车库位置，升降至指定层数；并关闭LED完成倒车入库，主车关闭LED显示标志物计时器。

显示标志物计时器。

有效图形图片例图

表2 标志物摆放位置参数表

序号 设备名称 坐标点 说明

1 智能TFT显示标志物（A） D1 朝向D2

2 智能TFT显示标志物（B） G2 朝向F2

3 道闸标志物 C3 朝向C4

4 静态标志物（二维码） E6 朝向D6

5 智能路灯标志物 G5 朝向F5

6 智能交通灯标志物 C7 朝向C6

7 立体显示标志物 E3 ——

8 烽火台报警标志物 E7 朝向F6

9 语音播报标志物 A4 朝向B4

10 LED 显示标志物 A1 朝向B1

11 ETC 系统标志物 B3 朝向 B2

12 特殊地形标志物 B5 四张地形任意一张

13 立体车库 F1

14 RFID 卡片 (2张) RFID卡片随机出现在D2->F2的轨迹线上。

图1 赛道任务设备及行进路径示意图

数据处理方法-算数编码

一、算数编码简介

编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程，用预先规定的方法将文字、数字或者是

其他对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。各种编码在电子计算机、无线通信、

图像压缩等方面广泛使用。算术编码是图像压缩的主要编码算法之一，是一种无损数据压缩方法，也

是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同，算术编码是直接把输入的整个消息序列编码为一个满

足(0.0≤n<1.0)的小数n，将该小数的二进制码作为编码输出。其解码过程是编码过程的逆推：从编

码输出的小数开始，不断地寻找小数落在了哪个概率区间，就能将原来的消息序列一个个地复原出来。

注意：在本赛题中，只需要进行编码运算。

二、算数编码过程

算术编码的方法是将被编码的一个消息或一个符号串（序列）表示成0和1之间的一个间隔区间，

即对一串符号直接编码成[0，1)区间上的一个浮点小数，在传输任何符号串（消息）之前，设符号串

的完整区间范围为[0，1)。当一个符号被处理时，区间范围就依据当前编码的符号进行区间更新，随

着编码的进行，该区间范围逐渐变窄，符号串序列越长，区间范围的间隔也就越小，同时表示这一区

间所需的位数就越多，直到完成所有符号串的编码。算术编码的过程，实际上就是依据信息源符号串

的发生概率对码区间进行一步步的分割过程。

下面结合实例对其编码过程进行详述：

1) 假设RFID中读取的数据为“01ABC2BAD0DCCA31”；则需要编码的字符串即为“ABCBADDCCA”，

统计其中的字符“A-D”出现的次数。得出该符号串的概率分布如下表所示：

符号 次数 概率

A 3 0.3

B 2 0.2

C 3 0.3

D 2 0.2

2) 按每个符号出现的概率对[0，1)区间进行划分。将区间[0,1)连续划分成多个子区间，每个子

区间代表一个上述字符，区间的大小正比于这个字符在文中出现的概p。概率越大，则区间

越大。所有的子区间加起来正好等于区间[0,1)。（注：区间划分的默认排序为A-B-C-D）

符号 概率 区间范围（P ≤ r < P）

A 0.3 0.0≤ r < 0.3

B 0.2 0.3≤ r < 0.5

C 0.3 0.5≤ r < 0.8

D 0.2 0.8≤ r < 1.0

LH

3) 依据原始字符序列的顺序，依次找到这个字符所在的区间，并更新区间[L, H)，以待编码序

列“ABCBADDCCA”为例:

a) 初始化区间范围[L, H)为[L, H)，此时L=0;H=1,R= H- L=1;

0000000

b) 第一个符号“A”输入，其概率区间为（）；则更新区间[L, H)为[L, H) = [0,

0.0≤ r < 0.3

11

0.3)；其中

L=L+ R* P= 0.0+1*0.0 = 0

10 0L

H=L+ R* P= 0.0+1*0.3 = 0.3

10 0H

R= H- L=0.3;

111

c) 第二个符号“B”输入, 其概率区间为（）；则更新区间[L, H)为[L, H) = [0.09,

0.3≤ r < 0.5

22

0.15)；其中

L=L+ R* P= 0.0+0.3*0.3 = 0.09

21 1L

H=L+ R* P= 0.0+0.3*0.5 = 0.15。

21 1H

R= H- L=0.06;

222

d) 第三个符号“C”输入, 其概率区间为（）；则更新区间[L, H)为[L, H) = [0.12,

0.5≤ r < 0.8

33

0.138)；其中

L=L+ R* P= 0.09+0.06*0.5 = 0.12

32 2L

H=L+ R* P= 0.09+0.06*0.8 = 0.138。

32 2H

R= H- L=0.018;

333

………………………

………………………

………………………

4) 重复步骤3，直到所有字符均已编码，得出最终的区间[L, H)为[0.1264 6488, 0.1264 6604

64)。以二进制的方式输出该区间内的任意小数，作为编码输出序列。在本次赛题中为保证

编码结果的唯一性，输出的小数选为最终区间的L值，即0.1264 6488。

序号 符号 L H R

1 A 0.0 0.3 0.3

2 B 0.09 0.15 0.06

3 C 0.12 0.138 0.018

4 B 0.1254 0.129 0.0036

5 A 0.1254 0.1264 8 0.0010 8

6 D 0.1262 64 0.1264 80 0.0002 16

7 D 0.1264 368 0.1264 800 0.0000 432

8 C 0.1264 584 0.1264 7136 0.0000 1296

9 C 0.1264 6488 0.1264 6876 8 0.0000 0388 8

10 A 0.1264 6488 0.1264 6604 64 0.0000 0116 64

由上图，我们可以看出算数编码的小数区间是一个不断变小的编码区间。每次编码一个字符，就

在现有的编码区间上，按照概率比例取出这个字符对应的子区间。例如一开始A落在0到0.3上，因

此编码区间缩小为 [0，0.3);第二个字符是B，则在区间[0，0.3)上，按比例取出B对应的子区间

[0.09，0.15)，以此类推。在算数编码过程中，新的编码区间永远是前一级区间的子区间；因此，每

次编码得出的新区间必然能够精确地记录当前编码字符，并且保留了之前所有已编码字符的信息。最

后得到一个长长的小数就神奇地包含了所有的原始数据，这就是算术编码的基本编码思想。

最终得出原始字符串“ABCBADDCCA”对应算数编码结果为0.1264 6488，将其小数位补0或截断

成12位有效数，即0.1264 6488 0000;并以4位二进制数表示1位小数的形式输出（输出进制为十

六进制）；则上述编码过程的最终输出结果为6字节的编码数据：0x12,0x64,0x64,0x88,0x00,0x00。