Verificador de Senhas

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1 Verificador de Senhas E.T.M./2002 (adaptação) E.T.M./2003 (revisão e adaptação) E.T.M./2004 (revisão) E.T.M./2006 (revisão) ESUM Esta experiência consiste no projeto e na implementação do circuito de controle digital para verificação de códigos de segurança. procedimento de operação deste circuito é bem semelhante ao funcionamento padrão de um cofre ou de um cadeado eletrônico com um mecanismo de senhas. liberação da trava do circuito está condicionada à introdução de uma combinação igual a um código previamente cadastrado. Tentativas de burlar este procedimento devem ser previstas e bloqueadas. 1. ESPEIFIÇÃ FUNINL circuito do verificador de senhas a ser projetado nesta experiência é um circuito simplificado de um sistema completo para uso em segurança de bens ou valores. Pode ser usado para controlar o acesso a depósitos de valores ou documentos sigilosos. mecanismo de acesso é baseado na verificação de uma combinação de segurança. circuito deve possuir dois modos de operação: o Modo de onfiguração e o Modo de Segurança. Estes modos são selecionados através de uma chave no painel de controle. s outras chaves do painel somente ficam ativas enquanto o sistema não estiver bloqueado. No Modo de onfiguração é feita a programação da combinação de abertura do circuito que consta de 3 dígitos. ada dígito é selecionado a partir de um total de 4 chaves de entrada. Esta combinação deve ficar armazenada na memória do sistema. No Modo de Segurança é inserido um código, também constituído de 3 dígitos. pós a entrada deste código, caso haja coincidência com a senha de abertura programada anteriormente, um sinal deve ser enviado ao controle da trava para este ser aberto. Este sinal será representado através de um LE que deve permanecer aceso enquanto a trava não for aberta. entrada das teclas que compõem a combinação deve ser feita seqüencialmente. pressionamento de uma tecla é simulado através da ativação de uma chave (esta ativação se dará com a mudança da chave para o nível baixo). chave deve ser desativada para que uma outra tecla seja posteriormente ativada (mesmo que seja o mesmo código). pós a mudança do modo de operação do circuito, deve-se prever uma reinicialização do sistema (ESET). Isto permite que, no modo de configuração, caso seja efetuado o cadastramento de uma senha inválida, seja possível o recadastramento da senha com o acionamento do sinal de ESET. Por outro lado, no caso de acionamento de um dígito inválido no modo de segurança, o usuário pode corrigir a entrada da senha correta, acionando-se o ESET. Isto só será possível durante a entrada dos dois primeiros dígitos da senha, pois o circuito deve bloquear seu funcionamento após a entrada do terceiro dígito e se a senha não for correta. u seja, caso o usuário não fornecer a senha correta, o circuito deve bloquear seu funcionamento e não responder a nenhum acionamento de qualquer tecla ou botão (p.ex. ESET, etc). 2. ETLHMENT VEIFI E SENHS 2.1. iagrama de Blocos projeto básico do circuito do verificador de senhas deve seguir o iagrama de Blocos apresentado na figura 1. s blocos envolvidos são os seguintes: IFI: codifica cada chave de entrada selecionada em um código binário de 2 bits, que indica a chave selecionada. Verificador de Senhas (2006) 1

2 MEMÓI: armazena a senha cadastrada no Modo de onfiguração. NT: fornece o endereço no qual o código da tecla deverá ser armazenado ou lido da memória. MP: compara cada um dos códigos inseridos no Modo de Segurança com o código correspondente previamente armazenado na memória. UNIE E NTLE: controla o funcionamento do circuito do verificador de senhas nos Modos de onfiguração e de Segurança. FLUX E S TELS (HVES) I F I ÓIG NT SÍ ENT MEMÓI ENEEÇ SINIS E NTLE MEMÓI M P = MPÇÃ ZE NT BLQUE TEL IN LK UNIE E NTLE BE M (L1) (L2) (L0) (B1) ESET (H7) NFIG / SEGUNÇ Figura 1. iagrama de Blocos do Verificador de Senhas Sinais do ircuito do Verificador de Senhas s sinais do circuito são os apresentados abaixo, classificados como sinais de entrada, sinais de saída e sinal de controle interno. NÃ SEÁ PEMITI MUNÇ E QULQUE UM ESTES SINIS E NEM SEU NÍVEL LÓGI. QULQUE MUNÇ IMPLIÁ EM UM PENLIZÇÃ. a) Sinais de Entrada: TELS (H0 a H3) chaves que correspondem às teclas de senha. NFIG /SEGUNÇ (H7) seleciona o modo de operação do circuito (0 = modo de configuração e 1 = modo de segurança). ESET (B1) inicialização do sistema em cada um dos modos de operação (pulso em nível alto). LK sinal do gerador externo para sincronismo do controle. Verificador de Senhas (2006) 2

3 b) Sinais de Saída: M (LE 0) indica o modo de operação do circuito (0 = modo de segurança e 1 = modo de configuração). BE (LE 1) quando em nível zero indica a abertura do circuito. TV (LE 2) indica que o circuito está travado/bloqueado. c) Sinais de ontrole Internos: TEL IN sinal auxiliar que indica a seleção de uma chave de entrada. ÓIG código binário de 2 bits da chave selecionada. NT sinal de clock do contador para varredura dos endereços da memória. ZE sinal para zerar o valor do contador para varredura dos endereços da memória. MPÇÃ saída do comparador indicando igualdade ou não entre o código cadastrado e o código inserido. SINIS E NTLE MEMÓI utilizados para controle de operações de leitura e gravação de dados na memória. TENÇÃ: Note que exceto o sinal BE, todos os outros são de lógica positiva, ou seja, ativos quando em nível PTE EXPEIMENTL parte experimental desta experiência diz respeito à implementação do circuito verificador de senhas, incluindo a montagem e os testes no painel de montagens experimentais Montagem em Laboratório montagem do circuito Verificador de Senhas deverá seguir as etapas abaixo: 1. Modo de onfiguração Nesta etapa, deverão ser montados os módulos codificador, contador, memória e parte da lógica de controle, referentes ao funcionamento do Modo de onfiguração. equipe deve planejar os passos necessários para esta etapa, mostrando os testes que devem ser efetuados para apresentar um circuito funcionalmente correto. 2. Modo de Segurança qui, devem ser montados o módulo comparador e parte da lógica de controle, referente ao funcionamento do Modo de Segurança. equipe deve planejar os procedimentos adequados para a demonstração do funcionamento correto do circuito. 3. Teste do circuito completo Nesta etapa, o circuito completo do Verificador de Senhas deverá ser avaliado para se verificar o seu pleno funcionamento peração do ircuito Nesta etapa, o circuito completo deverá ser avaliado. seqüência normal de utilização deverá ser testada pela equipe: inicialmente, uma senha deverá ser cadastrada, e depois, ao menos dois casos, serão analisados (senha válida e senha inválida). uso do sinal ESET também deverá ser levado em conta. seguir, deverá ser demonstrado ao professor o funcionamento do circuito montado, de acordo com o Manual do Usuário escrito pela equipe Modificação do Projeto Básico critério do professor, poderá ser solicitado ao aluno uma pequena modificação ou adaptação do projeto. Esta modificação poderá ser ou não implementado no circuito em bancada. Verificador de Senhas (2006) 3

4 PEGUNTS: 1. que ocorre no circuito projetado, caso o usuário tente inserir mais de 16 dígitos quando estiver cadastrando uma senha? 2. omo a ocorrência de bounce das chaves foi levada em consideração no projeto do circuito? 3. que ocorreria na operação do circuito caso o botão B1 fosse substituído por uma chave (sinal ESET)? 4. omo poderia ser implementada a característica de se permitir que o usuário tenha n tentativas para entrar a senha correta? 4. PLNEJMENT planejamento deve conter BIGTIMENTE os seguintes itens: iagrama Lógico do projeto do módulo fluxo de dados e do módulo unidade de controle; artas de tempo, com as simulações da operação dos blocos e do circuito completo; Estratégia de montagem e depuração, destacando os blocos funcionais; asos de teste para as várias situações possíveis; Manual de Usuário do ircuito Verificador de Senhas: texto à parte, descrevendo os procedimentos de configuração e de operação do circuito. 5. VLIÇÃ avaliação do projeto do Verificador de Senhas será feita em quatro etapas: 1. Planejamento (2 pontos): documentação do projeto básico e planejamento da parte experimental. 2. Modo de onfiguração (3 pontos): configuração da senha. 3. Modo de Segurança (3 pontos): bloqueio na primeira tentativa errada. 4. peração do Verificador de Senhas (2 pontos): funcionamento do circuito de acordo com a especificação funcional. avaliação de cada etapa será realizada considerando a demonstração do funcionamento do subsistema e a sua apresentação de maneira convincente pelos alunos. 6. BIBLIGFI 1. FEGNI, Edson e SIV, ntonio M. Engenharia do Projeto Lógico igital: onceitos e Prática. Editora Edgard Blücher Ltda, PS-EPUSP. adeado Eletrônico. postila de PS2308. epartamento de Engenharia de omputação e Sistemas igitais, Escola Politécnica da USP. Edição de PS-EPUSP. ofre igital. postila de PS2308. epartamento de Engenharia de omputação e Sistemas igitais, Escola Politécnica da USP. Edição de NZINI, E.; HT, E.L.; MIIKW, E.T. Projeto de circuitos com MX+PLUS II. postila de PS2308/2355. epartamento de Engenharia de omputação e Sistemas igitais, Escola Politécnica da USP TI,. J. & WIME, N. S. igital Systems: principles and applications. 9 th ed., Prentice-Hall, Verificador de Senhas (2006) 4

5 7. MTEIL ISPNÍVEL Para o projeto do Verificador de Senhas, recomenda-se o uso dos componentes abaixo: ircuitos Integrados TTL (flip-flop tipo ) (comparador de 4 bits) (codificador de prioridade) ou (contadores módulo 16) ou (deslocadores com entrada serial) (memória) - portas lógicas com 2 ou 3 entradas. TENÇÃ: uidado para não utilizar um componente no projeto que não está disponível no laboratório. Em caso de dúvida sobre a existência de um determinado componente, procurar um técnico do Laboratório igital. 8. EQUIPMENTS NEESSÁIS 1 painel de montagens experimentais. 1 fonte de alimentação fixa, 5V ± 5%, 4. 1 osciloscópio digital. 1 multímetro digital. 1 gerador de pulsos. Verificador de Senhas (2006) 5