基于QT的密码生成器设计说明.docx

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基于QT的密码生成器设计说明

沈阳航空航天大学

课程设计报告

课程设计名称：

嵌入式系统综合课程设计

课程设计题目：

基于嵌入式Linux的密码生成器

院（系）：

计算机学院

专业：

计算机科学与技术（嵌入式系统方向）

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

周振辉

完成日期：

2015年1月16日

第1章系统分析

1.1需求分析

利用嵌入式Linux和Qt，设计出一个密码生成器软件：

（1）密码包括数字，小写字母，大写字母；

（2）密码必须是随机生成；

（3）界面可以设置密码生成的长度以及密码的数量；

（4）可以在界面上对生成的密码进行浏览；

（5）利用嵌入式Linux和Qt，在ARM9上实现。

对上面的课设内容进行分析可知以下三点：

（1）必须要有两个输入控件输入密码的个数和密码的长度信息；

（2）还要有一个输出控件可以输出生成的密码并在界面上显示出来；

（3）对于随机生成功能，则可以借用系统的产生随机数的函数，密码当中的数字，小写字母，大写字母可以用一个字符数组把他们存放在一起，产生的随机整数作为数组的下标，把对应的数组下标内容取出来就完成了随机生成这一个功能。

1.2硬件分析

烧写开发板及程序的步骤大体如下：

（一） 烧写vivi 

（1）把并口线插到pc机的并口，并把并口与JTAG相连，JTAG与开发板的14针JTAT口相连，打开S-2410。

（2） 把整个GIVEIO目录拷贝到C：

/WINDOWS下，并把该目录下的giveio.sys文件拷贝到c:

/windows/system32/drivers下。

（3） 在控制面板里，选添加硬件>下一步>选－是我已经连接了此硬件>下一步>选中－添加新的硬件设备>下一步>选中安装我手动从列表选择的硬件>下一步>选择－显示所有设备>选择－从磁盘安装-浏览，指定驱动为C:

\WINDOWS\GIVEIO\giveio.inf 文件，点击确定，安装好驱动。

（4）在d 盘新建一目录bootloader，把sjf2410和要烧写的vivi 拷贝到该目录下，在命令提示符 下，进入该目录，运行sjf2410命令如下：

sjf2410.exe /f:

vivi在此后出现的三次要求输入参数，第一次是让选择Flash，选0；第二次是选择jtag 对flash的两种功能，也选0；第三次是让选择起始地址，选0 此后就等待大约3－5 分钟的烧写时间，当VIVI 烧写完毕后选择参数2，退出烧写。

（5） 烧录后关闭，拔掉JTAG 与开发板的连线，并用串口线连接pc 和2410。

（6） 打开超级终端，启动S-2410，启动Vivi分区后，进行分区。

（7）这时已格式化flash,千万不要重启2410,vivi>load flash vivi x 回车。

（二） 烧写内核ZImage 

 vivi>load flash kernel x 回车。

点击超级终端任务栏上“传送”下拉菜单中的“发送文件”，选择好镜像文件zImage,Enter,协议为Xmodem,点击“发送”，4 分钟左右zImage 烧写完毕。

（三） 烧写根文件系统 

vivi>load flash root x 回车，点击超级终端任务栏上“传送”下拉菜单中的“发送文件”，选择好镜像文件root.cramfs,协议为Xmodem,点击“发送" ,10分钟左右root.cramfs 烧写完毕。

1.2.1实验环境

1）博创UP-Star2410

2）Ubuntu操作系统

3）Qt软件 

1.2.2实验具体硬件

1） 核心资源S3C2410 ARM CPU、32M SDRAM、64M NAND FLASH。

2）  100M网卡，DM9000AE。

3） 一个USB主口，一个USB从口。

4） 一个RS232串口DB9接口。

一路RS232和TTL串口从扩展插座上引出。

5）扩展插座，引出所有总线信号（经过驱动芯片）和未占用资源。

6）LCD和触摸屏接口，外接专配液晶屏/触摸屏板。

7） 电源、复位等基本资源和接口，支持博创UP-LINK和J-LINK仿真器。

8）设置了IO控制的LED和可产生硬中断的5位导航按键等简单调试资源。

1.3软件分析

这次课设用的是Linux下的Ubuntu系统。

对于程序的编写和运行用的是Qt软件。

Ubuntu是完全基于Linux操作系统的，源码也是完全开放的，对于我们初学者进行程序的开发，是特别方便以及实用的。

Qt是一个跨平台的C++图形用户界面库，它可以支持很多的平台，在Windows下编写的程序在Linux下用Qt也可以完美运行，而图形化用户界面以及面向对象更使得它用起来得心应手，以下我会简单介绍Ubuntu操作系统以及Qt软件。

1.3.1操作系统简介

Ubuntu 完全基于 Linux 操作系统， 可以免费得到社区及专业机构的支持。

庞大的社区是它成长的沃土，请向这片动人的热忱敞开心扉。

具有Ubuntu精神的人心胸开阔，乐于助人，见贤思齐而不忌妒贤能，因为他/她拥有适度的自信。

而这源自如下认识：

“自己乃是属于一个更大的整体，当他人受到伤害或死去时，当他人受到折磨或压迫时，这个整体就会消失。

”

Ubuntu 社区恪守 Ubuntu 理念：

自由！

软件应是自由的，应尊重人类的自由意志，它与人类之间不应有任何隔膜。

本地语种，功能限制，自主改进的权利„„都不应成为使用的障碍或负担。

自由，让 Ubuntu 与传统的私有软件从根本上不同:

 免费不能用来遮羞，您有权修正它，直到满意为止。

Ubuntu 适合桌面和服务器。

Ubuntu  PC （Intel x86）, 64-bit PC （AMD64） 和PowerPC （Apple iBook 和 Powerbook, G4 和 G5） 架构。

Ubuntu 包涵了超过 16,000 种软件， 核心的桌面系统却只有一张光盘， Ubuntu 覆盖了所有的桌面应用程序, 从文字处理，电子表格到 web 服务器和开发设计环境一应俱全。

1.3.2开发技术简介

Qt是一个跨平台的C++图形用户界面库，由挪威TrollTech公司出品，目前包括Qt、基于FrameBuffer的Qtopia Core、Qt Designer和国际化工具Qt Linguist等部分。

Qt支持所有的UNIX系统，当然也包括Linux系统，  

基本上Qt同X-Window上的Motif、Openwin、GTK等图形界面库和Windows平台上的MFC、OWL、VCL、ATL是同类型的。

不过Qt还具有下列一些优点：

（1）优良的跨平台特性。

（2）面向对象  

（3）支持2D/3D图形渲染，支持OpenGL  

（4）大量的开发文档  

（5）XML支持

第2章系统设计

2.1操作系统移植

首先在计算机上安装一个Vmware Workstation11软件，新建一个虚拟机，然后设置好语言、时间、内存大小、硬盘大小、用户名和密码等等以后就可以使用了，从网上下载好的Ubuntu镜像，进行安装就可以运行Ubuntu系统了。

2.2系统模块设计

图2.1系统模块图

2.3函数设计

（1）输入选择模块的设计：

采用2个Qt中InputWidgets提供的SpinBox，1个输入密码的个数，一个输入密码的长度，改变选择框的值，然后用Qt关于SpinBox的函数intvalue（）const就可以获得当前的输入值。

（2）随机生成模块的设计：

第一步：

将0~9、a~z、A~Z一共62个字符存在一个一维字符数组当中；

第二步：

用Qt的产生随机数函数intqrand（）产生0~61的随机整数，利用产生的随机数作为数组的下标，并把其对应的内容读取出来；

第三步：

利用一个二维数组和双重循环，二维数组按行存取一条密码。

（3）显示模块的设计：

利用Qt中ItemWidgets提供的ListWidget,用它的添加条目函数voidQListWidget:

:

​addItem（QListWidgetItem*item），把二维数组按行添加进去就完成显示。

2.4关键流程

2.4.1系统主流程

系统的主要流程如图2.2所示。

N

Y

N

图2.2系统主流程图

说明：

从系统的主流程图可以知道，软件首先判断输入密码长度numValue和密码长度longValue这两个值是否都大于0，如果满足条件点击生成按钮，就继续向下执行，否则就提示错误信息。

2.4.2生成流程图

生成流程图如图2.3所示：

N

图2.3生成流程图

说明：

根据numValue和longValue的值控制双重循环，根据longValue控制随机选择字符的次数，根据numValue控制字符串的条数。

第3章系统调试及运行

3.1调试分析

问题：

这个程序之前有一个错误，就是随机生成的字符串有乱码，有时是正常的，有时又是错误的，出现的几率还比较大。

解决方案：

在每一条密码之后加上‘\0’之后就不在出现乱码了，原因是用‘\0’来标识一个字符串的结束。

3.2结果分析

软件初始化界面如图3.1所示。

图3.1初始化界面图

软件创建界面如图3.2所示。

图3.2创建界面图

点击击显示按钮后，显示结果如图3.2所示。

图3.3显示结果的界面图

参考文献

[1]刘峥嵘等.嵌入式Linux应用开发详解[M].北京：

机械工业出版社，2004

[2]蔡志明等.精通Qt4编程（第2版）[M].北京：

电子工业出版社，2011

[3] 霍亚飞. Qt Creater快速入门[M]. 北京：

北京航空航天大学出版社，2012 

[4] 丁林松等. Qt4图形设计与嵌入式开发[M]. 北京：

人民邮电出版社，2009

[5]霍亚飞. Qt及Qt Quick开发实战[M]. 北京：

北京航空航天大学出版社，2012

[6]博创公司.UP-Star2410实验指导v4.0.北京博创兴盛科技有限公司

附录

//mainwindow.h头文件

#ifndefMAINWINDOW_H

#defineMAINWINDOW_H

#include

#defineMAXNUM100

namespaceUi{

classMainWindow;

}

classMainWindow:

publicQMainWindow

{

Q_OBJECT

public:

charpsdarray[MAXNUM][MAXNUM];//定义一个存放字符串的数组

explicitMainWindow（QWidget*parent=0）;

~MainWindow（）;

signals:

voidcreate（）;

voiddis（）;

publicslots:

voidhaddle_create（）;

voidhaddle_dis（）;

privateslots:

voidon_pushButton_create_clicked（）;

voidon_pushButton_dis_clicked（）;

voidon_pushButton_clear_clicked（）;

private:

Ui:

:

MainWindow*ui;

};

#endif//MAINWINDOW_H

//mainwindow.cpp文件

#include"mainwindow.h"

#include"ui_mainwindow.h"

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

MainWindow:

:

MainWindow（QWidget*parent）:

QMainWindow（parent）,

ui（newUi:

:

MainWindow）

{

ui->setupUi（this）;

connect（this,SIGNAL（create（））,this,SLOT（haddle_create（）））;//

connect（this,SIGNAL（dis（））,this,SLOT（haddle_dis（）））;//

}

MainWindow:

:

~MainWindow（）

{

Deleteui;

}

voidMainWindow:

:

haddle_create（）

{

ChardateBase[]="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";

intnumValue=ui->spinBox_num->value（）;

intlongValue=ui->spinBox_long->value（）;

inti;

intj;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

intrandomValue=qrand（）%62;

psdarray[i][j]=dateBase[randomValue];

}

psdarray[i][j]='\0';//字符串的末尾加'\0'，表示一个字符串结束

}

for（inti=0;i

qDebug（）<

if（（numValue!

=0）&&（longValue!

=0））

QMessageBox:

:

information（this,"提醒","创建成功"）;

Else

QMessageBox:

:

information（this,"提醒","创建失败"）;

}

voidMainWindow:

:

haddle_dis（）//显示密码

{

intnumValue=ui->spinBox_num->value（）;

for（inti=0;i

ui->listWidget->addItem（psdarray[i]）;

}

voidMainWindow:

:

on_pushButton_create_clicked（）

{

emitcreate（）;

}

voidMainWindow:

:

on_pushButton_dis_clicked（）//发射显示信号

{

emitdis（）;

}

voidMainWindow:

:

on_pushButton_clear_clicked（）

{

ui->listWidget->clear（）;

}

课程设计总结：

这个课设是用基于Linux下的Qt做的，由于Qt的通用性和跨平台开发的优点，我用Windows下的Qt做也可以的。

这个课设总体上不难，Qt当中已经包含了很多类，让我们编程变得十分方便，可以直接调用已经存在的类，减少了不少的工作。

我第一次做的来的时候显示有乱码，经过周老师指点后，发现是字符串没有‘\0’，不能知道这个字符串是否结束了，导致了乱码。

这个知识在学习的过程当中已经知道，但是只有自己真正的遇到问题之后才能明白知识点，“纸上学来终觉浅，绝知此事须躬行”，就是这个道理。

只有自己去实践，才能真真正正的掌握一门技术，程序员的能力是干出来的，不是做什么理论研究就可以得到了，虽然是大学的最后一年，但是我还是要抓紧时间弥补自己过去虚度的时光，把自己的编程能力再提高一个台阶。

最后，衷心感谢周振辉老师的指导和提醒。

指导教师评语：

指导教师（签字）：

　　　　　　年月日

课程设计成绩