Курсовой Проект Электроника и Схемотехника. КП Жучков М.К.. Курсовой проект по дисциплине Электроника и схемотехника на тему Логический синтез комбинационных цифровых устройств преобразования информации с элементами функционального контроля
 Скачать 1.58 Mb.
|
ВведениеНеобходимость в преобразовании по произвольному правилу m-разрядных чисел одной двоичной системы в m-разрядные числа другой системы существовала ещё до появления средств вычислительной техники и решение данной задачи затрачивало большое количество времени. В современных условиях эта задача решается с помощью устройств, называемых кодопреобразователями, которые в свою очередь состоят из логических элементов. Логические элементы образуют универсальную среду, обеспечивающую арифметическую и логическую обработку входной двоичной информации, что позволяет применять их для решения любых логических задач. Работа с логическими элементами требует не только знакомства с их принципиальными схемами и техническими характеристиками, но и знания основных положений алгебры логики, теории переключательных схем, а также умения по определенным правилам синтезировать логические схемы с заданными характеристиками. Выполнение предлагаемого задания позволит приобрести основные необходимые навыки. Объектом исследования является дискретный автомат — кодопреобразователь. Сущность кодопреобразования заключается в том, что каждой комбинации одного кода ставится во взаимно однозначное соответствие определённая комбинация другого кода. Предметом курсового проекта является разработка и синтез комбинационного цифрового устройства, с применением методов упрощения структуры цифрового устройства с помощью минимизации БФ и средств компьютерного моделирования EWB. Цель разработки курсового проекта — закрепить знания, полученные в ходе изучения курса «Электроника и схемотехника» и привить навыки выполнения курсовых работ, проведения научных исследований и моделирования цифровых устройств. 1 Общая характеристика шифров заменыШифр простой замены, простой подстановочный шифр, моноалфавитный шифр — класс методов шифрования, которые сводятся к созданию по определённому алгоритму таблицы шифрования, в которой для каждой буквы открытого текста существует единственная сопоставленная ей буква шифр-текста. Само шифрование заключается в замене букв согласно таблице. Для расшифровки достаточно иметь ту же таблицу, либо знать алгоритм, по которой она генерируется. В классической криптографии различают 4 разновидности шифров замены: Простая замена, или одноалфавитный шифр. Каждая буква открытого текста заменяется на один и тот же символ шифртекста. 2. Омофонная замена. Аналогична простой замене с единственным отличием: каждой букве открытого текста ставятся в соответствие несколько символов шифртекста. Например, буква "А" заменяется на цифру 5, 13, 25 или 57, а буква "Б" — на 7, 19, 31 или 43 и так далее. 3. Блочная замена. Шифрование открытого текста производится блоками. Например, блоку "АБА" может соответствовать "РТК", а блоку "АББ" — "СЛЛ". 4. Многоалфавитная замена. Состоит из нескольких шифров простои замены. Например, могут использоваться пять шифров простой замены, а какой из них конкретно применяется для шифрования данной буквы открытого текста, — зависит от ее положения в тексте. Для примера шифра замены рассмотрим шифр Вернама. Суть шифрования шифром Вернама проста для понимания и реализации на компьютере. Для того чтобы зашифровать открытый текст нужно всего лишь произвести объединение двоичного кода открытого текста с двоичным кодом ключа операцией "исключающее ИЛИ", полученный двоичный код, представленный в символьном виде и будет шифровкой шифра Вернама. Если попробовать полученную шифром Вернама шифровку еще раз зашифровать шифром Вернама с этим же ключом, мы вновь получим открытый текст. Собственно, зашифрование шифра Вернама идентично его расшифрованию, что и говорит нам о том, что шифр Вернама является симметричным шифром. Допустим, есть задание: «Зашифровать и расшифровать сообщение “HELLO” методом шифрования Вернама. При этом будем помнить основные требования к нашему будущему шифротексту: для шифрования применяется секретный ключ такой же длины, как и исходное сообщение; ключ должен быть случайным; ключ должен использоваться только один раз. В методе шифровании Вернама открытый текст представляется в коде Бодо (в виде пятизначных «импульсных комбинаций»). Пример, буква имеет H код (00110). Для получения шифротекста открытый текст объединяется операцией «исключающее ИЛИ» с секретным ключом. 1. Допустим, что у нас есть истинно случайный ключ (00011 00100 00000 01100 10000), который равен длине сообщения. 2. Закодируем наше сообщение так, что буквы алфавита будут закодированы 5-битными кодами представлено в таблице 1. Таблица 1 — Закодированное сообщение
3. Шифруем методом Вернама представлено на таблице 2. Таблица 2 – шифрование методом Вернама
Получатель шифра тем же ключом может дешифровать шифр и получить сообщение. Метод шифрования Вернама имеет очень сильную криптостойкость. В результате исследования можно прийти к выводу, что случайная ключевая последовательность, сложенная с неслучайным открытым текстом, дает совершенно случайный криптотекст, и никакие вычислительные мощности не смогут это изменить. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||