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;iqDebug()<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;iui->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