（全國職業(yè)技能比賽：高職）GZ030嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)賽題第10套

1嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)書23模塊，設(shè)備工作期間務(wù)必遠(yuǎn)離洗板水、飲用水個(gè)人身份的任何信息。比賽結(jié)束前需參賽選手簽字確認(rèn)的所有文件，只填寫競賽當(dāng)天的能夠正常工作。期間若發(fā)現(xiàn)物料缺失、損壞等，應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)補(bǔ)領(lǐng)或更換，申領(lǐng)器件不得超過標(biāo)準(zhǔn)用量，請仔細(xì)檢查，不得惡意補(bǔ)領(lǐng)器件，超過規(guī)定時(shí)間之后補(bǔ)領(lǐng)元器件按規(guī)程扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù)。選手因裝接不當(dāng)造成的故障不在考查范圍之內(nèi)，但屬于選手應(yīng)當(dāng)掌若競賽測評需要使用標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行測評，則根據(jù)規(guī)1終端輸入任務(wù)測評啟動命令后進(jìn)行各競賽任務(wù)測評。各競賽任務(wù)見競賽任務(wù)表1212要求基于功能電路板通過編程實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管計(jì)時(shí)作，若整個(gè)測評過程中由于個(gè)人操作不當(dāng)?shù)仍斐?34要求語音交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指定文本信息播報(bào)及語音識別交互顯示。1.通過編程實(shí)現(xiàn)語音交互系統(tǒng)播報(bào)指定文本信息，信息內(nèi)容為“奏響新時(shí)代社會照強(qiáng)度為：XXXXLX”5要求LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示溫度傳感器最新數(shù)據(jù)。前溫度為：XX.XX℃”,顯示位置、字體大小、屏幕背景顏色選手可自行決定，要求清晰顯示該數(shù)據(jù)及文本信息。2.當(dāng)采集溫度>30℃時(shí)，溫度值字體顏色為紅色，當(dāng)采集溫度≤30℃時(shí)，溫度值字體顏色為綠色。6要求基于功能電路板通過編程實(shí)現(xiàn)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1.通過編程實(shí)現(xiàn)LCD顯示屏實(shí)時(shí)正確顯示超聲波傳感器數(shù)據(jù)信息，顯示格式：“距2.檢測距離小于20cm時(shí)，RGBLED燈的紅燈點(diǎn)亮；檢測距離超過20cm時(shí)，RGBLED燈的藍(lán)燈點(diǎn)亮；檢測距離超過30cm時(shí)，RGBLED燈的綠燈點(diǎn)亮；檢測距離時(shí)，RGBLED燈的白燈點(diǎn)亮。7要求LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示編碼直流電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖。1.通過編程實(shí)現(xiàn)編碼直流電機(jī)轉(zhuǎn)速在3秒內(nèi)上升到2000r/min(電機(jī)采樣周期為100ms),然后轉(zhuǎn)速下降，LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速和UI曲線圖，要求曲線跟隨4本任務(wù)啟動命令：task013.示例UI界面，具體UI界面自行設(shè)計(jì)，能展示功能和數(shù)據(jù)變化即40080012001600200024002800ms8要求根據(jù)不同音調(diào)的頻率播放“1,2,3,4,5,6,7”七個(gè)音調(diào)，對應(yīng)頻率如表格所示(單位Hz本任務(wù)啟動命令：task021.通過編程實(shí)現(xiàn)無源蜂鳴器播放音調(diào)“1,音名CDEFGAB唱名音調(diào)音名頻率1.競賽裝聯(lián)調(diào)試階段結(jié)束后，參賽選手應(yīng)停止功能電路板裝聯(lián)、調(diào)試，并將電腦置于關(guān)閉狀態(tài)。2.競賽測評過程中，上述任務(wù)只能使用1個(gè)綜合程序完成功能演示，在現(xiàn)場評分裁判口令下，通過板載功能按任務(wù)的結(jié)果展示，單個(gè)任務(wù)測評演示次數(shù)不超過3次，否則認(rèn)定為任務(wù)未完成，如因頁面刷新速度過快，導(dǎo)致裁判無法確認(rèn)顯示內(nèi)容是否正確，后果由選手自行承擔(dān)。3.競賽測評結(jié)束后，參賽選手將功能電路板粘貼加密編號后上交至裁判指定位·嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)競賽任務(wù)書·使用時(shí)間，超過規(guī)定時(shí)間不得繼續(xù)操作，需將競賽單元112利通過帶有特殊地形的路面（地形標(biāo)志物到34要求A車通過ZigBee將該條語音信息256781.B車應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)識別出智能交通燈（A）信號顏色，并將識別結(jié)果發(fā)2.B車識別后只需將結(jié)果返回至智能交通燈（A）標(biāo)志物即可，無需執(zhí)行其他3信號燈（A）進(jìn)入識別模式，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)92.二維碼（一）信息為固定8個(gè)字節(jié)長度字符串，有效數(shù)據(jù)格式為“入立體車庫（A并控制其上升到指定層數(shù)（345/6路燈路燈智能B1234567巨4多功能信B車出發(fā)點(diǎn)-A充電F嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)競賽任務(wù)書使用時(shí)間，超過規(guī)定時(shí)間不得繼續(xù)操作，需將競賽單元1123245物（A）中顯示的車牌信息。然后識別圖中的功能信息顯示標(biāo)志物（A）顯示（車牌顯示模），367志識別結(jié)果發(fā)送至智能公交站標(biāo)志物進(jìn)行播89根據(jù)多功能信息顯示標(biāo)志物（B）中識別到的行人數(shù)量，采用倒車入庫的方式駛?cè)雽?yīng)車）；）；45123456789611B2B2C34444交通交通56696顯示車庫A顯示車庫A77密碼學(xué)中的高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AdvancedEncryptionStandard,AES),又稱Rijndael加密法。該算法為比利時(shí)密碼學(xué)家JoanDaemen和VincentRijmen所設(shè)計(jì)，結(jié)合兩位作者的名字，以Rijdael之名命名。此密碼是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用來替代原先的DES(DataEncryptionStandard),已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。經(jīng)過五年的甄選流程，高級加密標(biāo)準(zhǔn)由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)于2001年11月26日發(fā)布于FIPSPUB197,并在2002年5月26日成為有效的標(biāo)準(zhǔn)。2006年，高級加密標(biāo)準(zhǔn)已然成為對稱密鑰加密中最流行的算法之一。AES加密的基本原理就是把明文分成若干組，每組長度相等，每次加密一組數(shù)據(jù)，直到加1.根據(jù)二維碼中提取的有效文本信息(以下簡稱明文),將明文用字節(jié)為單位的正方形矩陣進(jìn)行表示(以下簡稱狀態(tài)矩陣)。狀態(tài)矩陣中字節(jié)排列按照從上到下、從左至右依次排列。2.如果明文二進(jìn)制位數(shù)長度(以下簡稱明文位長)不足128,則需要進(jìn)行字節(jié)填充。填充規(guī)則：需要填充的字節(jié)長度=(128-明文位長)÷8,使用需要填充字節(jié)的長度對所有空缺位進(jìn)行補(bǔ)全(如明文=0123456789ABCDE,明文長度為120,缺少1個(gè)字節(jié)，則空缺位補(bǔ)0x01)。3.設(shè)密鑰K=“abcdefghijk1mnop”(k為固定密鑰),則K0=‘a(chǎn)’,K1=‘b’,…,K15=‘p’。密鑰K內(nèi)均為字符，設(shè)密鑰矩陣W[0]=OxK0K1K2K3=0x61626364,W[1]、W[2]、W[3]以此類推。W[4-43]為擴(kuò)展密鑰，針對擴(kuò)展密鑰的推導(dǎo)公式如下：(其中rcon為輪常量，詳見Rcon常量表；S表示S盒，詳見AES標(biāo)準(zhǔn)S盒。)附：Rcon常量表(16進(jìn)制)j12345j678980123456789ABCDEF0123456789ABCDEF節(jié)的高4位作為行值，低4位作為列值，取出S盒中對應(yīng)的行的元素作為輸出。5.行移位。行移位是一個(gè)簡單的循環(huán)左移操作。當(dāng)密鑰長第0行左移0字節(jié)，第1行左移1字節(jié)，第2行左移2字節(jié)，第3行左移3字節(jié)。求和，得到混淆后的狀態(tài)矩陣，列混淆固定矩陣(16進(jìn)制)見下表：7.輪密鑰加。輪密鑰加是將128位輪密鑰K9一輪密鑰矩陣為W[4i]W[7i],狀態(tài)矩陣第一列與W[4i]分別進(jìn)行按位異或操作(長度均為4字節(jié)),第二列與W[4i+1],以此類推。8.將步驟7之后產(chǎn)生的狀態(tài)矩陣進(jìn)行重復(fù)加密(循環(huán)步驟4、5、6、7),直至加密十輪后得到混淆后的狀態(tài)矩陣，狀態(tài)矩陣共16位字節(jié)。S盒中(0,0)和(F,F)中的值分別作為六字節(jié)紅外報(bào)警碼的第1、2字節(jié)，然后將4列之度為1位，填充數(shù)據(jù)為0x01。填充完成后排列出狀態(tài)矩陣：048C159D26AE37B根據(jù)步驟2可計(jì)算出密鑰K中的值，如：W[0]=“abcd”=0x616263W[2]=“ijk1”W[1]=“efgh”=0x65666768(1)擴(kuò)展的第1輪的密鑰需要計(jì)算(W[4],W[5],W[6],W[7])。由于4是4的倍數(shù)，由公式：1)W[3]的元素循環(huán)左移8位：(W[4-1]<<<8)=0x6E6F706D;2)將6E6F706D作為S盒的輸入，輸出為：9fa8513c(例如字節(jié)為0x6E,則查S盒的第6行和E列，得到0x9f);3)將9fa8513c與第1輪常量進(jìn)行異或運(yùn)算，得到結(jié)果：9ea8513c;0x040x180x070x1a0xc70x960x120x1b0x230x050x830x6e0xc30x9a0x2c0x7c0x040x180x070x1a0x960x12