求教解答一个关于编码问题，重谢

cl37211314 2020-03-03 08:28:00
一、 最初形态如下：
第一行与第一列为奇偶校验，确保每行奇数个点，每列奇数个点。其中可以确定的是第二列代表分钟，第五列代表小时，其余待探索。自上而下翻译成二进制，如图1的第二列为1100011（十进制代表99，减去64得到35），图2的第二列为1100010（十进制代表98，减去64得到34），以此类推。但是第五列小时的编码规律不同，感兴趣的可以通过我统计的excel表格研究一下。可以确定的是列信息中还包含了日、月、年的信息（初步推测是第六列、第七列、第八列），以及固定序列号信息（351082）或者机种代码（TC101296）。









二、 去除奇偶校验行与列后翻译成二进制表格
【见附件中excel表】：https://www.jianguoyun.com/p/Daia2DYQqp2xBxj8yOkC
三、 待解决问题
年月日信息分别对应哪几列？与分、时的编码方式貌似存在很大的差异。
序列号信息貌似对于第十一、十二、十三、十四列，但是如何对应毫无头绪。
悬赏不多，只有400，如果能够一起沟通探讨出结果，还望不吝赐教，重谢。
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寻开心 2020-03-11
不会， 它可以直接读取写在硬件芯片里面的信息，而无需和外部其他设备交互的。
自己家的东西，内部通讯处理更简单啊
再说，它也为必须要知道这个序列号啊。 打印机的型号，和序列号，不见得是同一个标注上，可以分开写在不同的地方的
从文章福袋的Xeonx打印机的图上可以看出来， 2005被表示成了数字5。那就是用一列就可以了，从2000年开始，7位可表示128年了
那也只是这个品牌打印机的事儿， 其他的未必如此呢。
还是继续积累数据慢慢分析吧

其实你是可以找找高校的搞信息学，密码学的合作， 他们多的是人和时间。 这个论坛里面的，毕竟业余的为主。
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cl37211314 2020-03-11
引用 35 楼 寻开心 的回复:
升级固件理论上是统一针对一个系列或者是一个型号的， 原则上应该不会包含单个设备的信息，否则这个固件升级数据包就太受限制了，升级包会去检测当前设备是否是符合自己要求的硬件（这也是取决于升级包的完善程度） 打印机的唯一标识应该是在其主芯片当中写入的，而且有可能是只读的RAM之类的，并不会随着升级固件而改变才对。 固件升级可以改变这个打印暗记的算法，毕竟他也只是一个加密算法而已。
============ 是的，序列号信息应该是固定在机器里的，我想的是固件作为一个程序，他可以读取序列号、时钟再转译成点阵，所以猜想在固件中是不是包含了这个转译程序。
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寻开心 2020-03-11
升级固件理论上是统一针对一个系列或者是一个型号的， 原则上应该不会包含单个设备的信息，否则这个固件升级数据包就太受限制了，升级包会去检测当前设备是否是符合自己要求的硬件（这也是取决于升级包的完善程度）
打印机的唯一标识应该是在其主芯片当中写入的，而且有可能是只读的RAM之类的，并不会随着升级固件而改变才对。
固件升级可以改变这个打印暗记的算法，毕竟他也只是一个加密算法而已。
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cl37211314 2020-03-11
引用 31 楼 寻开心 的回复:
这个各个厂商对这个暗记的处理方法也不尽相同 包括那个设备ID， 也是各个厂商自己的， 不可能全球统一ID 但是一旦限定到指定的厂商或者系列的设备上，可用性就降低了很多了 还是尽量多积攒一些样本吧，尤其是相同时间，不同年月日的。 无论年月日确定哪一个参数都能把范围缩小很多，时分确定是价值最低的 年月日未必是如同时间那样分成三段各自独立，也许会表述成距离2000年1月1日到当前的天数呢，打印机即便能用100年，那也不到36600天， 一个16位数（2字节）足以容纳了。
================= https://office-watch.com/2017/secret-printer-tracking-dots/
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cl37211314 2020-03-11
引用 31 楼 寻开心 的回复:
这个各个厂商对这个暗记的处理方法也不尽相同 包括那个设备ID， 也是各个厂商自己的， 不可能全球统一ID 但是一旦限定到指定的厂商或者系列的设备上，可用性就降低了很多了 还是尽量多积攒一些样本吧，尤其是相同时间，不同年月日的。 无论年月日确定哪一个参数都能把范围缩小很多，时分确定是价值最低的 年月日未必是如同时间那样分成三段各自独立，也许会表述成距离2000年1月1日到当前的天数呢，打印机即便能用100年，那也不到36600天， 一个16位数（2字节）足以容纳了。
===================== https://en.wikipedia.org/wiki/Machine_Identification_Code#cite_note-:0-2 又思考了一下，是否有可能在打印机的升级固件中找到相关的信息呢？
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cl37211314 2020-03-09
引用 31 楼 寻开心 的回复:
这个各个厂商对这个暗记的处理方法也不尽相同 包括那个设备ID， 也是各个厂商自己的， 不可能全球统一ID 但是一旦限定到指定的厂商或者系列的设备上，可用性就降低了很多了 还是尽量多积攒一些样本吧，尤其是相同时间，不同年月日的。 无论年月日确定哪一个参数都能把范围缩小很多，时分确定是价值最低的 年月日未必是如同时间那样分成三段各自独立，也许会表述成距离2000年1月1日到当前的天数呢，打印机即便能用100年，那也不到36600天， 一个16位数（2字节）足以容纳了。
引用 31 楼 寻开心 的回复:
这个各个厂商对这个暗记的处理方法也不尽相同 包括那个设备ID， 也是各个厂商自己的， 不可能全球统一ID 但是一旦限定到指定的厂商或者系列的设备上，可用性就降低了很多了 还是尽量多积攒一些样本吧，尤其是相同时间，不同年月日的。 无论年月日确定哪一个参数都能把范围缩小很多，时分确定是价值最低的 年月日未必是如同时间那样分成三段各自独立，也许会表述成距离2000年1月1日到当前的天数呢，打印机即便能用100年，那也不到36600天， 一个16位数（2字节）足以容纳了。
================ 明白，那就先固定时分，月、年，先研究日，谢谢。
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寻开心 2020-03-09
这个各个厂商对这个暗记的处理方法也不尽相同
包括那个设备ID， 也是各个厂商自己的， 不可能全球统一ID
但是一旦限定到指定的厂商或者系列的设备上，可用性就降低了很多了

还是尽量多积攒一些样本吧，尤其是相同时间，不同年月日的。
无论年月日确定哪一个参数都能把范围缩小很多，时分确定是价值最低的

年月日未必是如同时间那样分成三段各自独立，也许会表述成距离2000年1月1日到当前的天数呢，打印机即便能用100年，那也不到36600天， 一个16位数（2字节）足以容纳了。
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cl37211314 2020-03-09
引用 29 楼 寻开心 的回复:
那说明内部很可能有两个时钟芯片， 一个是自己内部设置不由你更改的，很可能主板还有自己独立的电池供电，保证设备断电的情况下时钟还可以继续工作，这种耗电很低的一块儿小电池就可以保证芯片工作十年以上（台式机、笔记本电脑主板上都有这种电池） 一个是开放給用户可以自己设置的时钟芯片，通过管理员身份来更改的 这个完全可以开出单位证明，要求设备制造厂商给予解决的唉； 从给出的数据来看， 不过是16个BYTE都数值，信息量不大，样本給的合适可以破解的 只是需要有专业一点搞密码学的人来做， 论坛里面的多是业余的，还都上班的上班，没有空闲时间弄这个，处理它不是三两个小时就出来的，估计要花上几天时间专门来琢磨。 另外， 即便解码了，你还需要证明其唯一性。 就好比嫌疑人有了能打开案发现场的钥匙，但是你不能就认定它就罪犯。除非这个钥匙就是世界上唯一的一把。 貌似这个问题目标是要归结到证明某个打印结果， 是由此设备输出的。 除了破解这个外，还可以用痕迹来比对打印纸张上的墨迹特点来做到的吧。另外的思路了
=============== 1、你说的对的，认定到打印机具我们还通过显微观察墨粉形态、或者通过拉曼光谱分析墨粉成分、或者打印机具感光鼓的瑕疵、压印痕迹等等来认定，但是推断时间往往比较困难，也不是很准确，但是如果能够通过遗留暗记点来推断，方便且准确了很多。 2、是的，在必要的大案中，肯定可以请有关厂商协助的，但是并不是每个案件都能享受到这样的司法资源。 3、最初揭秘这些暗记是在2000年左右FBI 公布的一份文件中提到了这个技术，并简述了破译方法，后来厂商进一步改进了加密/编码方式，恰好老师在做这块研究，我也在参与中。 4、现在就是制作样本比较困难，后面我在持续收集不同日期、月份的研究看看吧。
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寻开心 2020-03-09
那说明内部很可能有两个时钟芯片，
一个是自己内部设置不由你更改的，很可能主板还有自己独立的电池供电，保证设备断电的情况下时钟还可以继续工作，这种耗电很低的一块儿小电池就可以保证芯片工作十年以上（台式机、笔记本电脑主板上都有这种电池）
一个是开放給用户可以自己设置的时钟芯片，通过管理员身份来更改的

这个完全可以开出单位证明，要求设备制造厂商给予解决的唉；

从给出的数据来看， 不过是16个BYTE都数值，信息量不大，样本給的合适可以破解的
只是需要有专业一点搞密码学的人来做， 论坛里面的多是业余的，还都上班的上班，没有空闲时间弄这个，处理它不是三两个小时就出来的，估计要花上几天时间专门来琢磨。

另外， 即便解码了，你还需要证明其唯一性。
就好比嫌疑人有了能打开案发现场的钥匙，但是你不能就认定它就罪犯。除非这个钥匙就是世界上唯一的一把。
貌似这个问题目标是要归结到证明某个打印结果， 是由此设备输出的。
除了破解这个外，还可以用痕迹来比对打印纸张上的墨迹特点来做到的吧。另外的思路了
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cl37211314 2020-03-08
引用 26 楼 GKatHere 的回复:
是程序生成的吗？有源代码就可以破解下。 从表面看来，除奇偶校验，与分种、小时外，其它的列的值都随分钟在变化
============== 1、兄弟，这是一个硬件设备，设备会输出一个类似纸张图像，我们用一定的手段将图像点阵提取如正文所列的四张图像，然后根据点阵排布分析规律。 2、您看得没错，除了分钟、小时有迹可循，其它列都在随着分钟变化，所以我想分钟应该是作为一个变量参与到了日月年的计算吧？包括本来不变的序列号，也在跟随着分钟变化。因为不是计算机相关专业，感觉无从下手。近几日研究了条形码，感觉在某些地方有异曲同工之妙，故而认为这可能是编码领域可以解决的问题，所以寻求论坛各位专家帮助。
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cl37211314 2020-03-08
引用 25 楼 寻开心 的回复:
你这个输出一个测试结果就要打印一张纸是吗？还是怎样的，获取测试数据的成本高不高？ 此外这个设备上有自己的时钟吗？ 能不能自己去修改那个时间？ 现在可以先假定你的时和分的编码正确，再来找年月日 如果你可以改设备的时钟，那么你可以把时间固定成12：00 然后改日期，改一次弄个10个测试数据， 连续弄10来个日期的 然后固定日时分秒，只变更月份，再来一些测试数据 最后再固定月日时分秒，只变更年份，再来一些测试数据 这样逐步的对比，可以把变化固定在特定的范围内，找关系会容易一些 好在这些数列并不是很长，还是可以去尝试的 现在突然想到一个问题 你知道了这个编码规律又有何意义，恐怕也无法改造这个输出吧，毕竟输入打印机自己内部控制输出的。 不同型号的设备，甚至固件的驱动更改一次，这个玩意儿可能就失效了 更换一个加密算法可比你破解这个容易的太多了 序列号和验证码，还可以认为是为了破解 这个硬件输出的标志，你明白了规则，看到了编码反向找到了固件的ID什么的又如何？ 难道你还要去根据别人都打印东西反向去追查哪一个打印机？ 知道了也没有多大用处，你还得定位那个设备在哪儿， 这个可不是这个编码所包含的了。 突然觉得 细思极恐呢， 不会跑到反恐上来了吧
============== 1、对于这台设备，基本上类似于打印一张纸提取一个测试结果。 2、以管理员身份进入配置菜单，更改系统时间，并不会影响到测试结果，仿佛测试结果是依赖一个我没法看得见、没法调整的内部时钟。 3、你说的制作样本的方法我有试过，譬如以2020年3月8日12:00制作一个样本，然后隔了一分钟之后，再调整成为2020年3月8日12:00制作一个样本，测试结果是不一样的。但是根据目前我掌握的分钟推断规律发现，恰好是12:01，也就是说这个结果并不依赖我调整系统时间。而且在制作这些样本的过程中，我并没有连接电脑，仅仅是用系统内置测试页输出结果。 4、以同样的手段，控制变量法分别调整年月日，即便从2020年递增至2030年，保持日、月、分、时不变，测试结果依然以分钟递增的规律增加着。 5、兄弟说的差不多把，但没那么玄乎，我们主要从事刑技工作，也就是大家认知的司法鉴定，主要是为了解决案件中的一些问题，也只是刑侦工作中微不足道的一环，但也希冀能够在必要的时候提供确切的证据。
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GKatHere 2020-03-08
是程序生成的吗？有源代码就可以破解下。 从表面看来，除奇偶校验，与分种、小时外，其它的列的值都随分钟在变化
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寻开心 2020-03-07
这种情况和前面说的那种身份验证道理是一样的

时间 + （设备信息+时间+打印者的混合运算结果） = 打印的标记

相当于对这个设备打印的东西做了一个唯一标志， 包含了打印时间和打印设备，甚至有可能包括传递过来的计算机的一些信息
这些信息混合生成的这个标志， 有了这个标志可以反向知道是那一台设备，什么时间，什么人打印了这个内容
打印者信息也许单纯是系统用户的名字，也有可能是电脑都硬件信息之类的，都有可能

打印机设备的信息是固定，每台设备都不一样
打印者的信息基本上也不会经常变化
唯一变动的还是时间

所以加密的方式，依然可以如同前面所说的方式进行
解密这个事儿，就不是非专业人士能干的， 需要时间和精力的
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cl37211314 2020-03-07
引用 16 楼 寻开心 的回复:
首先，还是猜测 假定你的数据是来自一个注册信息的校验过程 你有个软件或者app或者神马东西，购买了序列号， 输入序列号注册完成了 然后每次启动或者使用的时候，会重新去网络或者加密设备去校验这个号码是否正确 校验的过程是把你的序列号发送过去， 网络或者加密设备给你反馈一个校验码， 程序匹配校验码完成是否正版的检测 以上纯属猜测 每次提交的信息去校验的时候，都带有了时间参数， 返回的就是你给的那个东西 返回的校验码也包含时间参数，校验程序会验证返回的时间和发出的时间差异，来判断是否存在调试程序在截获密码逐步跟踪破解 如果有逐步跟踪调试过程，那么执行到时间检测到时候，往往会耗时较长， 和正常的提交反馈校验不到1秒或者10几秒这样的时间差很大，从而可以认定处于被跟踪破解状态，再进行反制。 这是说为什么反馈的校验信息里面要包含时间信息的原因 再继续，抛开时间信息，要校验的是什么信息 一个本地请求码，一个反馈的校验码 每次本地请求码除了时间信息外，其他信息假定是固定的 那么每次都返回码除了时间信息外，也可以假定是固定的 你要做到无非就是猜测这个固定的返回码是什么？ 前面所说的是，因为有了时间这个动态的参数，每次这个固定的返回码都可以表现的不一样 比如，返回码每次都是123456， 时间是当前的时间 那么，我可以让返回码 是 123456 - 当前的时间 ， 这样返回码就每次都不同了 反向解码的时候，先解出了时间， 再把剩下的数据 加上时间， 就可以还原出123456 也就是说返回码是 （固定值+对动态时间的混合运算）+ 动态时间 解码过程， 先提取出动态时间， 再逆运算还原出固定值即可 返回码都完整组合： （固定值+对动态时间的混合运算）+ 动态时间 你现在通过对比和猜测，能找到动态时间了（假定能全部找到年月日时分） 但是你还是不知道固定值和动态时间之间的混合运算算法是什么 只改变动态时间来模拟一个假定返回码是行不通的， 因为你没有和动态时间混合出（固定值+对动态时间的混合运算）这个结果 至于位运算则是加密解密当中最常用的混合算法组成部分 破解这个需要做大量的测试和验证， 也需要一些工具软件，自己写也好，借助他人的也好 但是不管怎样，都是基于这样的一个过程， 分析数据，猜测可能，验证猜测， 再分析，再猜测，再验证 如果不跟踪代码的破解部分是如何执行的（往往是编译后的汇编语言），那么只能按照上面的步骤去处理 如果有能力进行反汇编，得到汇编代码， 就可以根据这些汇编语言来得到解码的算法了 只是，看懂别人的汇编语言，比看懂高级语言，难十倍 而且，从反解密的角度，也有很多技巧可以防止别人反汇编跟踪， 比如前面说的时间验证只是方法之一 还有一些逆指令流的技巧——正常程序顺序执行，遇到反汇编情况下让指令逆向执行，造成和调试阶段的顺序跟踪步骤的冲突 加密和解密，是个斗智斗勇的过程， 除非是那种很不走心的加密方式， 要想解密难度都是很大的 矛和盾的事儿， 太耗精力， 不想继续研究了， 谁有兴趣足够年轻就继续折腾吧。
============ 感谢您的详细答疑。 我这个设备是离线的，并没有接入网络或者内网服务器，所以我想第一种注册信息校验可能不太适用。 可以把这台设备看作是一台打印机，你每打印一份文件，它就会在文件上嵌入如图的暗记，通过这个暗记理论上可以推测出文件生成的时间和设备信息（因为这台设备的上一个版本没有加密，我们可以轻而易举的推测出时间信息和设备序列号信息），这台设备并没有连接互联网或者时钟类的服务器，而该设备的系统时间可以自定义的，但是自定义的时间并不会影响“暗记”的排列，似乎设备里面还有一个特殊时钟（但是我就不太明白，如果设备里面还有一个特殊时钟，而这个时钟我用管理员身份进去也看不到，没法调，如果设备长期断电岂不是要归零重置？）。 当然，启动这台设备是需要连接计算机的，但是似乎这个特殊时钟与计算机的时钟也不是完全契合，差了18秒左右（这是最有可能的了，改天我再去调电脑时间试试）
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寻开心 2020-03-07
首先，还是猜测
假定你的数据是来自一个注册信息的校验过程
你有个软件或者app或者神马东西，购买了序列号， 输入序列号注册完成了
然后每次启动或者使用的时候，会重新去网络或者加密设备去校验这个号码是否正确
校验的过程是把你的序列号发送过去， 网络或者加密设备给你反馈一个校验码， 程序匹配校验码完成是否正版的检测
以上纯属猜测

每次提交的信息去校验的时候，都带有了时间参数， 返回的就是你给的那个东西
返回的校验码也包含时间参数，校验程序会验证返回的时间和发出的时间差异，来判断是否存在调试程序在截获密码逐步跟踪破解
如果有逐步跟踪调试过程，那么执行到时间检测到时候，往往会耗时较长， 和正常的提交反馈校验不到1秒或者10几秒这样的时间差很大，从而可以认定处于被跟踪破解状态，再进行反制。
这是说为什么反馈的校验信息里面要包含时间信息的原因

再继续，抛开时间信息，要校验的是什么信息
一个本地请求码，一个反馈的校验码
每次本地请求码除了时间信息外，其他信息假定是固定的
那么每次都返回码除了时间信息外，也可以假定是固定的
你要做到无非就是猜测这个固定的返回码是什么？
前面所说的是，因为有了时间这个动态的参数，每次这个固定的返回码都可以表现的不一样
比如，返回码每次都是123456， 时间是当前的时间
那么，我可以让返回码 是 123456 - 当前的时间 ， 这样返回码就每次都不同了
反向解码的时候，先解出了时间， 再把剩下的数据 加上时间， 就可以还原出123456

也就是说返回码是 （固定值+对动态时间的混合运算）+ 动态时间
解码过程， 先提取出动态时间， 再逆运算还原出固定值即可

返回码都完整组合： （固定值+对动态时间的混合运算）+ 动态时间
你现在通过对比和猜测，能找到动态时间了（假定能全部找到年月日时分）
但是你还是不知道固定值和动态时间之间的混合运算算法是什么
只改变动态时间来模拟一个假定返回码是行不通的， 因为你没有和动态时间混合出（固定值+对动态时间的混合运算）这个结果

至于位运算则是加密解密当中最常用的混合算法组成部分
破解这个需要做大量的测试和验证， 也需要一些工具软件，自己写也好，借助他人的也好
但是不管怎样，都是基于这样的一个过程，
分析数据，猜测可能，验证猜测， 再分析，再猜测，再验证
如果不跟踪代码的破解部分是如何执行的（往往是编译后的汇编语言），那么只能按照上面的步骤去处理
如果有能力进行反汇编，得到汇编代码， 就可以根据这些汇编语言来得到解码的算法了
只是，看懂别人的汇编语言，比看懂高级语言，难十倍
而且，从反解密的角度，也有很多技巧可以防止别人反汇编跟踪， 比如前面说的时间验证只是方法之一
还有一些逆指令流的技巧——正常程序顺序执行，遇到反汇编情况下让指令逆向执行，造成和调试阶段的顺序跟踪步骤的冲突

加密和解密，是个斗智斗勇的过程， 除非是那种很不走心的加密方式， 要想解密难度都是很大的
矛和盾的事儿， 太耗精力， 不想继续研究了， 谁有兴趣足够年轻就继续折腾吧。
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cl37211314 2020-03-07
引用 5 楼 寻开心 的回复:
这是在尝试破解神马东西呢？ 看excel表当中 时间相同的情况下，数据就有两组不同的 相邻的不同时间下，还有数据是相同的 不过还是有规律的，当做取毫秒后四舍五入精确到分，也是可以理解 能找出奇偶校验是个成果 通过对比时间上变与不变关系，应对数值的变与不变关系，定位出小时和分钟也很好 但是你不能指望所有的信息都是这样简单的出来的 随便把几个数交叉数据位，或者和已知的数据比如就是对比出来的时和分做xor运算，或者位移动操作，就没有办法通过简单这种比对找到规律。 既然发现了这个规律了，无妨写个程序，把他们都二维点阵化的显示，并标注出每列的数值进一步研究吧 这个需要做大量的对比，和大胆的猜测验证， 加油吧！
============================= 谢谢您的回答。因为我不是从事计算机相关的行业，有些看不太明白。 1、即便第一列和第一行是奇偶校验，也可以参与计算么？这样子不是会产生相关性么？ 2、交叉数据位？xor运算？位移操作？能否详细给指点一下，如果能够推荐这方面相关的专业书籍就更好了，现在可是苦于没有基础，基本功太差，连下一步的门道都摸索不到。
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cl37211314 2020-03-07
引用 4 楼 gouyanfen 的回复:
[quote=引用 楼主 cl37211314 的回复:] 悬赏不多，只有400，如果能够一起沟通探讨出结果，还望不吝赐教，重谢。
你这个序列号是确定是16进制写在ROM的吗[/quote] =============== 二进制吧，因为那四张图片就是直接提取的结果，按照先前成功的研究案例直接套用就是excel表格的结果，但是发现加密/编码方式发生了改变。
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寻开心 2020-03-07
你这个输出一个测试结果就要打印一张纸是吗？还是怎样的，获取测试数据的成本高不高？
此外这个设备上有自己的时钟吗？ 能不能自己去修改那个时间？
现在可以先假定你的时和分的编码正确，再来找年月日
如果你可以改设备的时钟，那么你可以把时间固定成12：00
然后改日期，改一次弄个10个测试数据， 连续弄10来个日期的
然后固定日时分秒，只变更月份，再来一些测试数据
最后再固定月日时分秒，只变更年份，再来一些测试数据
这样逐步的对比，可以把变化固定在特定的范围内，找关系会容易一些
好在这些数列并不是很长，还是可以去尝试的

现在突然想到一个问题
你知道了这个编码规律又有何意义，恐怕也无法改造这个输出吧，毕竟输入打印机自己内部控制输出的。
不同型号的设备，甚至固件的驱动更改一次，这个玩意儿可能就失效了
更换一个加密算法可比你破解这个容易的太多了

序列号和验证码，还可以认为是为了破解
这个硬件输出的标志，你明白了规则，看到了编码反向找到了固件的ID什么的又如何？
难道你还要去根据别人都打印东西反向去追查哪一个打印机？
知道了也没有多大用处，你还得定位那个设备在哪儿， 这个可不是这个编码所包含的了。
突然觉得 细思极恐呢， 不会跑到反恐上来了吧
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cl37211314 2020-03-07
引用 19 楼 gouyanfen 的回复:
就像他说的他是非专业人士，获取的样本没有特定的规律可循，我还写了个简单的运算试了一下，因为样本的原因跑不出来什么结果，这个应该是硬件加密，所以运算不会太复杂，第一列加密因子0x01000000,第二列应该是这个加密因子位移和第一列运算出来的结果运算再加密第二列原数据。第五列刚好有点规律，很有可能是加密因子位移为0的结果，大概推算位移有可能是每次3位。但是由于样本没有需要的规律，没有再去看了
================= 此外，在老版本的机器中可以看到第一行始终保持偶数，第一列时钟保持奇数，以此保证每一行每一列都是奇数个点。而新机器中则是第一行始终保持偶数，第一列始终保持偶数，以此保证每一行每一列都是奇数个点。
引用 23 楼 gouyanfen 的回复:
[quote=引用 22 楼 cl37211314 的回复:] [quote=引用 19 楼 gouyanfen 的回复:] 就像他说的他是非专业人士，获取的样本没有特定的规律可循，我还写了个简单的运算试了一下，因为样本的原因跑不出来什么结果，这个应该是硬件加密，所以运算不会太复杂，第一列加密因子0x01000000,第二列应该是这个加密因子位移和第一列运算出来的结果运算再加密第二列原数据。第五列刚好有点规律，很有可能是加密因子位移为0的结果，大概推算位移有可能是每次3位。但是由于样本没有需要的规律，没有再去看了
====================== 因为设备不在我这，每次做样本也要按照时间一份一份的做，所以基本都是每次连续做十几分钟，有时候刻意踩着59分的点，找到了“时”对应的规律，但是无奈“日”的规律毫无头绪。（ps，上面两幅图片似乎显示不全，需要点开）[/quote] 那就更不好弄了，测试样本，需要有针对性的找他的加密规则的思路，如果没有，只能靠猜和穷举。[/quote] ====================== 可否给个思路要怎么做样本？因为日可能还可以连续做一个月，而月年的样本做起来周期很长很长了
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gouyanfen 2020-03-07
引用 22 楼 cl37211314 的回复:
[quote=引用 19 楼 gouyanfen 的回复:] 就像他说的他是非专业人士，获取的样本没有特定的规律可循，我还写了个简单的运算试了一下，因为样本的原因跑不出来什么结果，这个应该是硬件加密，所以运算不会太复杂，第一列加密因子0x01000000,第二列应该是这个加密因子位移和第一列运算出来的结果运算再加密第二列原数据。第五列刚好有点规律，很有可能是加密因子位移为0的结果，大概推算位移有可能是每次3位。但是由于样本没有需要的规律，没有再去看了
====================== 因为设备不在我这，每次做样本也要按照时间一份一份的做，所以基本都是每次连续做十几分钟，有时候刻意踩着59分的点，找到了“时”对应的规律，但是无奈“日”的规律毫无头绪。（ps，上面两幅图片似乎显示不全，需要点开）[/quote] 那就更不好弄了，测试样本，需要有针对性的找他的加密规则的思路，如果没有，只能靠猜和穷举。
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首先要知道你被占用的端口号是多少，主要看报错信息中的数字 按住 win+r 组合键打开小黑窗 输入命令行 netstat -ano | findstr XXXX（其中XXXX代表你被占用的端口号） 这里的第二列的8080代表你当前端口正在运行中，而最后一列则是表示占用当前端口的程序对应的pid号 找到占用我们端口的罪魁祸首之后，当然是要把它干掉了，执行命令 tasksill /pid ...
基于AT89S52 单片的频率计
第1 页共27 页 1 概述 频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测 量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称 闸门时间为1 秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长，得到的频 率值就越准确，但闸门时间越长则没测一次频率的间隔就越长。闸门时间越 短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响本文。数字频率计是 用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性 变化的信号。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器 电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。 数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功 能，从而提高系统可靠性和速度。 集成电路的类型很多，从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2 大 类。数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统，以及其它电子设备中。 一般说来，数字系统中运行的电信号，其大小往往并不改变，但在实践分布上 却有着严格的要求，这是数字电路的一个特点。 2 系统的总体设计： 2.1 原理设计 本频率计的设计以AT89S52 单片机为核心，利用它内部的定时/计数器完成 待测信号周期/频率的测量。单片机AT89S52 内部具有2 个16 位定时/计数器, 定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出中断要求的功 能。在构成为定时器时,每个机器周期加1 (使用12MHz 时钟时,每1us 加1)，这 样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在构成为计数器时,在相应的外部 引脚发生从1 到0 的跳变时计数器加1，这样在计数闸门的控制下可以用来测 量待测信号的频率。外部输入每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1 到0 的跳变至少需要2 个机器周期(24 个振荡周期) ,所以最大计数速率为时钟频率 的1/24 (使用12MHz 时钟时,最大计数速率为500 KHz) 。定时/计数器的工作由 相应的运行控制位TR 控制,当TR 置1 ,定时/计数器开始计数;当TR 清0 ,停止计 数。设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求。例如当要求频率测 量结果为4 位有效数字,这时如果待测信号的频率为1Hz ，则计数闸门宽度必须 大于1000s。为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要求,把测量工作分为两 种方法。当待测信号的频率大于等于2Hz 时,定时/ 计数器构成为计数器，以机 器周期为基准,由软件产生计数闸门,这时要满足频率测量结果为4 位有效数字, 则计数闸门宽度大于1s 即可。当待测信号的频率小于2Hz 时，定时/ 计数器构 成为定时器,由频率计的予处理电路把待测信号变成方波,方波宽度等于待测信号 的周期。用方波作计数闸门，完全满足测量精度的要求。 频率计的量程自动切换在使用计数方法实现频率测量时，这时外部的待测信 号为定时/ 计数器的计数源，利用定时器实现计数闸门。频率计的工作过程为： 首先定时/计数器T0 的计数寄存器设置一定的值,运行控制位TR0 置1，启动定 时/ 计数器0；利用定时器0 来控制1S 的定时，同时定时/计数器T1 对外部的待 第2 页共27 页 测信号进行计数,定时结束时TR1 清0 ,停止计数；最后从计数寄存器读出测量数 据，在完成数据处理后，由显示电路显示测量结果。在使用定时方法实现频率测 量时,这时外部的待测信号通过频率计的予处理电路变成宽度等于待测信号周期 的方波，该方波同样加至定时/ 计数器1 的输入脚。这时频率计的工作过程为: 首先定时/ 计数器1 的计数寄存器清0 ,然后检测到方波的第二个下降沿是否加 至定时/ 计数器的输入脚；当判定下降沿加至定时/计数器的输入脚，运行控制位 TR0 置1 ,启动定时/计数器T0 对单片机的机器周期的计数，同时检测方波的第 三个下降沿；当判定检测到第三个下降沿时TR0 清0 ，停止计数，然后从计数 寄存器T0 读出测量数据，在完成数据处理后，由显示电路显示测量结果。测量 结果的显示格式采用科学计数法,即有效数字乘以10 为底的幂。这里设计的频 率计用4 位数码管显示测量结果。 定时方法实现频率测量。定时方法测量的是待测信号的周期，这种方法只设 一种量程，测量结果通过浮点数运算模块将信号周期转换成对应的频率值,再将 结果送去显示。这样无论采用何种方式，只要完成一次测量即可,频率计自动开 始下一个测量循环,因此该频率计具有连续测量的功能,同时实现量程的自动转 换。 数字频率计的硬件框图如图2.1 所示。 由此可以看出该频率计主要由八部分组成，分别是： (1)待测信号的放大整形电路 因为数字频率计的测量范围为峰值电压在一定电压范围内的频率发生频率 发生周期性变化的信号，因待测信号的不规则，不能直接送入FPGA 芯片中处 理，所以应该首先对待测信号进行放大、降压、与整形等一系列处理。 (2)分频电路 将处理过的信号4 分频，这样可以将频率计的测量范围扩大4 倍。 (3)逻辑控制 控制是利用计数还是即时检测待测信号的频率。 (4)脉冲计数/定时 根据逻辑控制对待测信号计数或定时。将计数或定时得到的数据直接输入 数据处理部分。 第3 页共27 页 (5)数据处理 根据脉冲计数部分送过来的数据产生一个控制信号，送入脉冲定时部分， 如果用计数就可以得到比较精确的频率，就将这个频率值直接送入显示译码部 分。 (6)显示译码 将测量值转换成七段译码数据，送入显示电路。 (7)显示电路 通过4 个LED 数码管将测得的频率值显示给用户。 (8)系统软件 包括测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模 块、信号周期测量模块、定时器中断服务模块、浮点数格式化模块、浮点数算 术运算模块、浮点数到BCD 码转换模块。 由于数据处理、脉冲计数/定时、逻辑控制和显示译码都是在单片机里完成 的，所以我们可以把系统分为以下几个模块：数据处理电路、显示电路、待测信 号产生电路、待测信号整形放大电路，电源电路。 2.2 主要开发工具和平台 2.2.1 原理图和印刷电路板图设计开发工具：PROTEL DXP Protel DXP 是第一套完整的板卡级设计系统，真正实现在单个应用程序中的 集成。设计从一开始的目的就是为了支持整个设计过程，Protel DXP 让你可以 选择最适当的设计途径来按你想要的方式工作。Protel DXP PCB 线路图设计系 图2.1 数字频率计的硬件框图 显示译码 待测信号的放大整形电路 数据处理逻辑控制 脉冲计数/定时 显示电路 待测波输入 分频电路 第4 页共27 页 统完全利用了Windows XP 和Windows 2000 平台的优势，具有改进的稳定性、 增强的图形功能和超强的用户界面。 Protel DXP 是一个单个的应用程序，能够提供从概念到完成板卡设计项目的 所有功能要求，其集成程度在PCB 设计行业中前所未见。Protel DXP 采用一种 新的方法来进行板卡设计，使你能够享受极大的自由，从而能够使你在设计的 不同阶段随意转换，按你正常的设计流量进行工作。 Protel DXP 拥有：分级线路图设计、Spice 3f5 混合电路模拟、完全支持线路 图基础上的FPGA 设计、设计前和设计后的信号线传输效应分析、规则驱动的 板卡设计和编辑、自动布线和完整CAM 输出能力等。 在嵌入式设计部分，增强了JTAG 器件的实时显示功能，增强型基于FPGA 的逻辑分析仪，可以支持32 位或64 位的信号输入。除了现有的多种处理器内核 外，还增强了对更多的32 位微处理器的支持，可以使嵌入式软件设计在软处理 器， FPGA 内部嵌入的硬处理器， 分立处理器之间无缝的迁移。使用了 Wishbone 开放总线连接器允许在FPGA 上实现的逻辑模块可以透明的连接到各 种处理器上。引入了以FPGA 为目标的虚拟仪器，当其与LiveDesign-enabled 硬 件平台NanoBoard 结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于FPGA 的设 计，可以更换各种FPGA 子板,支持更多的FPGA 器件。 2.2.2 单片机程序设计开发工具：KEIL C51 keil c51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件开发 系统，和汇编相比，C 在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优 势，因而易学易用。 Keil c51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows 界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体 会到keil c51 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑， 容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 Keil C51 可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人 员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件，然后分别有C51 及A51 编 辑器编译连接生成单片机可执行的二进制文件（.HEX），然后通过单片机的烧 写软件将HEX 文件烧入单片机内。3 2.2.3 单片机仿真软件：PROTEUS Proteus 是目前最好的模拟单片机外围器件的工具。可以仿真51 系列、 AVR，PIC 等常用的MCU 及其外围电路（如LCD，RAM，ROM，键盘，马 达，LED，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件，...） 其实proteus 与 multisim 比较类似，只不过它可以仿真MCU！唯一的缺点，软件仿真精度有 限，而且不可能所有的器件都找得到相应的仿真模型。 使用keil c51 v7.50 + proteus 6.7 可以像使用仿真器一样调试程序，可以完全 仿真单步调试，进入中断等各种调试方案。 Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU 的工 作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。 因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储 器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛 第5 页共27 页 盾和现象。 3 系统详细设计： 3.1 硬件设计 3.1.1 数据处理电路 ( 1 ) 中央处理模块的功能： 直接采集待测信号，将分两种情况计算待测信号的频率： 如果频率比较高，在一秒内对待测信号就行计数。 如果频率比较低，在待测信号的一个周期内对单片机的工作频率进行计数。 将得到的频率值通过显示译码后直接送入显示电路，显示给用户 ( 2 ) 电路需要解决的问题 单片机最小系统板电路的组建，单片机程序下载接口和外围电路的接口。 单片机最小系统板的组建： ①单片机的起振电路作用与选择： 单片机的起振电路是有晶振和两个小电容组成的。 晶振的作用：它结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单 片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越 高，那单片机的运行速度也就越快。MCS-51 一般晶振的选择范围为1～ 24MHz，但是单片机对时间的要求比较高，能够精确的定时一秒，所以也是为了 方便计算我们选择12MHz 的晶振。 晶振两边的电容：晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件，在工 作时满足这个条件，振荡频率才与标称值一致。一般来讲，有低负载电容（串 联谐振晶体），高负载电容（并联谐振晶体）之分。在电路上的特征为：晶振 串一只电容跨接在IC 两只脚上的，则为串联谐振型；一只脚接IC，一只脚接地 的，则为并联型。如确实没有原型号，需要代用的可采取串联谐振型电路上的 电容再并一个电容，并联谐振电路上串一只电容的措施。单片机晶振旁的2 个 电容是晶体的匹配电容，只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率 才能保证在标称频率附近的误差范围内。 最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF 左右。太小了不容易起 振。这里我们选择30pF 的瓷片电容。我们选择并联型电路如图3.1 所示。 ②单片机的复位电路： 2 1 Y1 12Mz C2 30pF C1 30pF XTAL1 XTAL2 图3.1 第6 页共27 页 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 外因：即射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体（引线 或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减 该类干扰；电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦 合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 内因：振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定 起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电 路的可靠性。 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定 后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信 号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。 为了方便我们选择RC 复位电路可以实现上述基本功能如图3.2 所示。 但是该电路解决不了电源毛刺（A 点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等 问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差。增加Ch 可避免高频谐波 对电路的干扰。 复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽 度的电源毛刺也可令系统可靠复位。 在选择元器件大小时，正脉冲有效宽度 2 个机器周期就可以有效的复位， 一般选择C3 为0.1uF 的独石电容，R1 为1K 的电阻，正脉冲有效宽度为： ln10*R1*C3=230>2，即可以该电路可以产生有效复位。 ( 3 ) 程序下载线接口： AT89S52 自带有isp 功能，ISP 的全名为In System Programming，即在线编 程通俗的讲就是编MCU 从系统目标系统中移出在结合系统中一系列内部的硬 件资源可实的远程编程。 ISP 功能的优点： ①在系统中编程不需要移出微控制器。 ②不需并行编程器仅需用P15，P16 和P17，这三个IO 仅仅是下载程序的时 候使用，并不影响程序的使用。 ③结合上位机软件免费就可实现PC 对其编程硬件电路连接简单如图3.3 所 示。 104 C3 1K R1 S1 VCC D1 1N4007 RESET Ch 0.1uF 图3.2 复位电路 第7 页共27 页 系统复位时，单片机检查状态字节中的内容。如果状态字为0，则转去0000H 地址开始执行程序这是用户程序的正常起始地址。如果状态字不0， 则将引导 向量的值作为程序计数器的高8 位，低8 位固定为00H，若引导向量为FCH， 则程序计数器内容为FC00H 即程序转到FC00H 地址开始执行而ISP 服务程序 就是从，FC00H 处开始的那么也就是进入了ISP 状态了，接下来就可以用PC 机 的ISP 软件对单片机进行编程了。 ( 4 ) 去耦电容 好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ 的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷 电容的高频特性较好。 设计印刷线路板时，每个集成电路的电源，地之间都要加一个去耦电容。 去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电 路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中 典型的去耦电容为0.1uf 的去耦电容有5nH 分布电感，它的并行共振频率大约在 7MHz 左右，也就是说对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦作用，对40MHz 以 上的噪声几乎不起作用。 1uf，10uf 电容，并行共振频率在20MHz 以上，去除高频率噪声的效果要好 一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf 或10uf 的去高频电容往往是有利 的，即使是用电池供电的系统也需要这种电容。 每10 片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为蓄放电容，电容大小 可选10uf。最好不用电解电容，电解电容是两层溥膜卷起来的，这种卷起来的 结构在高频时表现为电感，最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。 去耦电容值的选取并不严格，可按C=1/f 计算；即10MHz 取0.1uf，对微控 制器构成的系统，取0.1~0.01uf 之间都可以。 从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大， 驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时 候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电 感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情 况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。 去藕电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互 间的耦合干扰。 旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给 高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐 振频率一般是0.1u，0.01u 等，而去耦合电容一般比较大，是10u 或者更大，依 据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。 去耦和旁路都可以看作滤波。正如ppxp 所说，去耦电容相当于电池，避免 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P6 P17 P16 RESET P15 GND GND VCC 图3.3 程序下载线接口 第8 页共27 页 由于电流的突变而使电压下降，相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大 小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大，对更高 频率的噪声，基本无效。旁路电容就是针对高频来的，也就是利用了电容的频 率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC 串联模型。在某个频率，会发生谐 振，此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图，就会发现 一般都是一个V 形的曲线。具体曲线与电容的介质有关，所以选择旁路电容还 要考虑电容的介质，一个比较保险的方法就是多并几个电容。去耦电容在集成 电路电源和地之间的有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面 旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的 分布电感的典型值是5μH。0.1μF 的去耦电容有5μH 的分布电感，它的并行共振 频率大约在7MHz 左右，也就是说，对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦效 果，对40MHz 以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF 的电容，并行共振频率在 20MHz 以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10 片左右集成电路要加一片充 放电电容，或1 个蓄能电容，可选10μF 左右。最好不用电解电容，电解电容是 两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或 聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz 取0.1μF， 100MHz 取0.01μF，电路图如图3.4 所示。 ⑸单片机与外界的接口 显示电路的段选使用P0 口，P0 口是属于TTL 电路，不能靠输出控制P0 口 的高低电平，需要上拉电阻才能实现。 由于单片机不能直接驱动4 个数码管的显示，需要数码管的驱动电路，驱动 电路采用NPN 型的三极管组成，即上拉电阻又有第二个作用，驱动晶体管，晶 体管又分为PNP 和NPN 管两种情况：对于NPN，毫无疑问NPN 管是高电平有 效的，因此上拉电阻的阻值用2K——20K 之间的，具体的大小还要看晶体管的 集电极接的是什么负载，对于数码管负载，由于发管电流很小，因此上拉电阻 的阻值可以用20k 的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电 流大，因此上拉电阻的阻值最好不要大于4.7K，有时候甚至用2K 的。对于PNP 管，毫无疑问PNP 管是低电平有效的，因此上拉电阻的阻值用100K 以上的就行 了，且管子的基极必须串接一个1～10K 的电阻，阻值的大小要看管子集电极的 负载是什么，对于数码管负载，由于发光电流很小，因此基极串接的电阻的阻 值可以用20k 的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流 大，因此基极电阻的阻值最好不要大于4.7K。与外界的信号交换接口，电路图 如图3.5。 104 CK11 104 CK12 104 CK13 104 CK14 VCC 图3.4 去耦电容 第9 页共27 页 数码管的段选通过P00～P07 口来控制的。 数码管的位选通过P20～P23 口来控制的。 计算待测信号的频率通过计数器1 来完成的所有待测信号解答计数器的T1 口上，即P3.5。 ⑹单片机的选型： AT89SC52 和AT89SS52 最主要的区别在于下载电压，AT89SC52 单片机下载 电压时最小为12V，而AT89S52 仅在5V 电压下就可以下载程序了，而且AT89S52 支持ISP，即在线编程。为了使用方便，在本系统中我们使用AT89S52 单片机。 ①AT89S52 主要性能 与MCS-51 单片机产品兼容。 8K 字节在系统可编程Flash 存储器。 l 1000 次擦写周期。 全静态操作：0Hz～33Hz。 VCC 1 2 YK1 30pF CK1 30pF CK2 VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P15 P16 P17 123456789 PK1 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P1.0/T2 1 P1.1/T2EX 2 P1.2/ECI 3 P1.3/CEX0 4 P1.4/CEX1 5 P1.5/CEX2 6 P1.6/CEX3 7 P1.7/CEX4 8 9 RST 10 P3.0/RxD 11 P3.1/TxD 12 P3.2/INT0 13 P3.3/INT1 14 P3.4/T0 15 P3.5/T1 16 P3.6/WR 17 P3.7/RD 18 XTAL2 19 XTAL1 20 VSS P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 P2.7/A15 28 29 PSEN 30 ALE/PROG 31 EA/VPP P0.7/AD7 32 P0.6/AD6 33 P0.5/AD5 34 P0.4/AD4 35 P0.3/AD3 36 P0.2/AD2 37 P0.1/AD1 38 P0.0/AD0 39 VCC 40 UK1 AT89S52 图3.5 单片机与外界接口 第10 页共27 页 三级加密程序存储器。 32 个可编程I/O 口线。 三个16 位定时器/计数器。 八个中断源。 全双工UART 串行通道。 低功耗空闲和掉电模式。 掉电后中断可唤醒。 看门狗定时器。 双数据指针。 掉电标识符。 ②功能特性描述： AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编 程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦 适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash， 使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节Flash，256 字节RAM， 32 位I/O 口 线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工 作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬 件复位为止R8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash P0 口：P0 口是一个8 位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8 个 TTL 逻辑电平。对P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和 数据存储器时，P0 口也被作为低8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内 部上拉电阻。在flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出 指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器 能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此 时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的 原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0 和P1.2 分别作定时器/计数器2 的外部计 数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所 示。在flash 编程和校验时，P1 口接收低8 位地址字节。引脚号第二功能P1.0 T2 （定时器/计数器T2 的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX（定时器/计数器 T2 的捕捉/ 重载触发信号和方向控制） P1.5 MOSI （ 在系统编程用） P1.6 MISO（在系统编程用）P1.7 SCK（在系统编程用） P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器 能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此 时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的 原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据 存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用 第11 页共27 页 中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8 位地址（如MOVX @RI）访问 外部数据存储器时，P2 口输出P2 锁存器的内容。在flash 编程和校验时，P2 口 也接收高8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱 动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可 以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原 因，将输出电流（IIL）。P3 口亦作为AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如 下表所示。在flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。 引脚号第二功能P3.0 RXD（串行输入）P3.1 TXD（串行输出）P3.2 INT0(外 部中断0)P3.3 INT0(外部中断0)P3.4 T0（定时器0 外部输入）P3.5 T1（定时器1 外部输入）P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。 RST: 复位输入。晶振工作时，RST 脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复 位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复 位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储 器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash 编程时，此引脚（PROG）也用作 编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可 用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储 器时，LE 脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR 的第0 位置“1”， ALE 操作将无效。这一位置“1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC 指令时有 效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EH 的SFR 的 第0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选 通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52 从外部程序存储器执 行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器 时，PSEN 将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令，EA 必须接GND。为了执行内部 程序指令，EA 应该接VCC。在flash 编程期间，EA 也接收12 伏VPP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相 放大器的输出端。 ③特殊功能寄存器 特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表1 所示。 并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些 地址，一般将 得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地 址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位 都为“0”。 定时器2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定时器2 的控制位和状态位 （如表2 和表3 所示），寄存器对RCAP2H 和RCAP2L 是定时器2 的捕捉/自动 重载寄存器。 中断寄存器：各中断允许位在IE 寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在IE 中设置。 3.1.2 显示电路 LCD 与LED 的区别。 第12 页共27 页 LED 仅仅是由8 个led 灯组成的数码显示器件，电路简单，操作容易。 LCD 是有点阵组成的显示器件，该器件电路和软件复杂，但是交互性好。 该系统展示给用于的数据为频率值，用LED 数码管显示即可。 LED 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码 管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1 位、2 位、4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共 阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM 接到+5V，当某一字段 发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平 时，相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形 成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM 接到地线 GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一 字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示 出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态 式两类。 ① 静态显示驱动 静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个 单片机的I/O 端口进行驱动，或者使用如BCD 码二-十进制译码器译码进行驱 动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O 端口多，如驱动 5 个数码管静态显示则需要5×8＝40 根I/O 端口来驱动，要知道一个89S51 单片 机可用的I/O 端口才32 个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动， 增加了硬件电路的复杂性。 ② 动态显示驱动 数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态 驱动是将所有数码管的8 个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为 每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O 线控 制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那 个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM 端电路的控制，所以我们 只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数 码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM 端，就使各个数码管轮 流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为 1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数 码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显 示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量 的I/O 端口，而且功耗更低。由于我们使用的FPGA 芯片的型号为EPF10K10， 有足够的IO 口分别去控制数码管的段选。这里我们采用动态显示方式。 由于FPGA 的IO 口没有足够的驱动能力去驱动数码管，所以需要数码管的 驱动电路，该驱动电路我们选择由三极管组成的电路，该电路简单，软件容易 实现。其中一个数码管的驱动电路图如图3.6 所示。 数码管为共阴极，当CS1=1 时，即三极管Q9 被饱和导通，则数码管的公共 极被间接接地，数码管被选中，数据将在该管上显示，当CS=0 时，三极管Q9 被截至，则数码管的公共极被没有接地，即使CSA，CSB，CSC，CSD，CSE， 第13 页共27 页 CSF，CSG，CSDP 被送入数据也不会有显示。 CSA，CSB，CSC，CSD，CSE，CSF，CSG，CSDP 分别为数码管的位选， 哪一位为“1”，即相应的三极管饱和导通，则相应的数码管段被点亮。“0”为截 止。相应的数码管段灭，这样数码管就有数字显示出来。 我们在该系统使用了4 个数码管，使用动态显示，即通过片选，是每个数码 管都亮一段时间，不断循环扫描，由于人的眼睛有一段时间的视觉暂留，所以 给人的感觉是每个数码管同时亮的，这样4 个数码管就把4 位十进制数据就显示 出来了。 数码管驱动电路：由于单片机芯片没有足够的能力驱动4 个数码管，因此需 要增加数码管驱动电路。 驱动电路我们可以选择由三极管组成的电路，该电路简单，程序容易实现. 3.1.3 待测信号产生电路 可变基准发生器模块的功能为：主要用于仿真外界的周期性变化的信号，用 于电路的测试，对频率的精度没有要求，只要能产生周期性变化的信号即可。 该部分不为频率计的组成部分，再加上为了节省成本我们使用LM555 芯片 组建的多谐振振荡器电路电路如图3.7 所示，电容C,电阻RA 和RB 为外接元 件，其工作原理为接通电源后，5V 电源经RA 和RB 给电容C 充电，由于电容 上电压不能突变，电源刚接通时，555 内部比较器A1 输出高电平，A2 输出低电 平，即RD=1,SD=0,基于RS 触发器置“1”，输出端Q 为高电平，此时，Q=0，使 A 1 2 f 3 g 4 e5 d A 6 8 c 7 DP 9 b10 a DS1 Q1 NPN Q2 NPN Q3 NPN Q4 NPN Q5 NPN Q6 NPN Q7 NPN Q8 NPN Q9 NPN VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC A B C C D D E EF F G G DP DP AB 100 R1 100 R2 100 R3 100 R4 100 R5 100 R6 100 R7 100 R8 100 R9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P1 CS1 CSA CSA CSB CSB CSC CSC CSD CSD CSE CSE CSF CSF CSG CSG CSDP CSDP 图3.6 显示电路 第14 页共27 页 内部放电管截止。 当电容两端电压Vc 上升到大于5V 的电压的三分之一时，RD=1,SD=1,基本 RS 触发器状态不变，即输出端Q 仍为高电平，当电容两端电压Vc 上升到略大 于2*5V/3 是，RN=0,SD=1,基本RS 触发器置0，输出端Q 为低电平，这时Q=1， 使内部放电管饱和导通。于是电容C 经RB 和内部的放电管放电，电容两端电压 按指数规律减小。当电容两端电压下降到略小于5V 电压的三分之一时，内部比 较器A1 输出高电平，A2 输出低电平，基本RS 触发器置1，输出高电平，这 时，Q=0，内部放电管截止，于是电容结束放电，如此循环不止，输出端就得 到了一系列矩形脉冲。如图3.8 所示。 电路参数的计算： 为了使Q 端输出频率可变，RB 用电位器来取代。 电容选择如果选择105的独石电容，即C=1uF= uF ，RA选1K的电10106 2 TRIG OUT 3 4 RST CVOL5T 6 THR 7 DISC 8 VCC GND1 U1 LM555CJ RA C VCC RB 5V VCC 图3.7 待测信号产生电路 图3.8 LM555 工作时电流变化 第15 页共27 页 阻，RB 选择5K的电位器，由公示f =1.443/RA+RBC计算可得：当RB=0 时，f=1.443KHz, 当RB=5K 时， f=240Hz, 由此可得， 该电路的输出频率范围为： 240~1443(Hz)。 元器件的简介 LM555/LM555C 系列是美国国家半导体公司的时基电路。我国和世界各大 集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一种通用集成电 路。LM555/LM555C 系列功能强大、使用灵活、适用范围宽，可用来产生时间 延迟和多种脉冲信号，被广泛用于各种电子产品中。 555 时基电路有双极型和CMOS 型两种。LM555/LM555C 系列属于双极 型。优点是输出功率大，驱动电流达200mA。而另一种CMOS 型的优点是功 耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率要小得多，输出驱动电流只有几 毫安。 另外还有一种双时基电路LM556，14 脚封装，内部有两个相同的时基电路 单元。 特性简介： 直接替换SE555/NE555。 定时时间从微秒级到小时级。 可工作于无稳态和单稳态两种方式。 可调整占空比。 输出端可接收和提供200mA 电流。 输出电压与TTL 电平兼容。 温度稳定性好于0.005%/℃。 应用范围 精确定时。 脉冲发生 连续定时 频率变换 脉冲宽度调制 脉冲相位调制 电路特点： LM555 时基电路内部由分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等组 成，是模拟电路和数字电路的混合体。其中6 脚为阀值端（TH），是上比较 器的输入。2 脚为触发端（ TR ） ， 是下比较器的输入。3 脚为输出端 （OUT），有0 和1 两种状态，它的状态由输入端所加的电平决定。7 脚为 放电端（DIS），是内部放电管的输出，它有悬空和接地两种状态，也是由输 入端的状态决定。4 脚为复位端（R），叫上低电平（ 2/3VCC 是高电平 1， 1/3VCC 是高电平1，7V，由此可以看出 LM7805 将正常工作，输出电压为5V。电路如图3.10 所示。 元器件的选型与电路参数的计算： LM7805 芯片简介： 外形图及引脚排列H 7805 系列为3 端正稳压电路,TO-220 封装，能提供 多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散 热片时，输出电流可达1A。虽然是固定稳压电路，但使用外接元件，可获得 不同的电压和电流。 主要特点： 1 IN 3 OUT 2 GND U1 LM7805 Q1 PNP Q2 PNP Q3 NPN R1 R2 R3 0.33uF C1 0.1uF C2 D1 D2 1N4007 D3 D4 0.1uF C4 10UF C5 1 2 5V 图3.10 第20 页共27 页 输出电流可达2A。 输出电压有：5V。 过热保护。 短路保护。 输出晶体管SOA 保护。 7805 的功能框图如图3.11： 注意： 输入电压，即为纹波电压中的低值点，都必须高于所需输出电压2V 以 上。 当稳压器远离电源滤波器时，要求用C1。 CO 可改善稳定性和瞬态响应。 该模块的不足和对进一步完善提出建议： 该模块的不足： 转换的效率低：线性稳压器的效率直接与其调整管所消耗的功率有 关。调整管的功耗等于电流×(输入电压-输出电压)，由此可见，有些情况下调整 管会产生较大损耗。例如，负载为1A 时，将10V 的电压降至5V 输出，线性稳 压器的功耗为5W。效率将低于50%。该电路将会很耗电。 散热问题：由上可知线性稳压器的功耗将在高于总电路的50%，例如，我 们的电路功率为10W，那么线性稳压器的功率将会高于5W，这5W 的99%将通 过热量散失到外界，如果散热管理不适当将会使整个系统在高温下工作，影响 整个系统的性能之外，也严重的影响着整个系统的寿命。 提出建议： 线性稳压器的低效率迫使寻求新的改进方案，开关电源引起人们的关注。 根据开关电源的工作原理，在不同负载和电压下，一个设计良好的开关电源的 效率可达90%甚至更高。这相比线性稳压器，效率提高了40%。通过直观的比 较，开关电源降压的优势便体现出来了，其他开关电源的拓扑结构同样具有相 近或是更高的效率。开关电源设计不仅仅具有高效率这一主要优势，由于功耗 的降低还带来许多直接的好处。例如，与低效率的竞争产品相比，开关电源的 散热片面积大大减小。降低了对热管理的要求；而且更重要的是，由于器件不 会工作在低效的高温环境中，大大提高了器件的可靠性，进而延长工作寿命。 图3.11 第21 页共27 页 3.2 软件设计 3.2.1 编程语言的选择： 汇编和C 语言 汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言 在汇编语合中，用助记符(Memoni)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号 (Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成 了汇编语言。于是汇编语言亦称为符号语言。 使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言 翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软件中 语言处理系统软件。汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。 汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执 行速度快，占内存空间少等优点，但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇 编语言依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植。 C 语言发展如此迅速, 而且成为最受欢迎的语言之一, 主要因为它具有强大 的功能。许多著名的系统软件, 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 语 言编写的。用C 语言加上一些汇编语言子程序, 就更能显示C 语言的优势了, 象PC- DOS 、WORDSTAR 等就是用这种方法编写的。归纳起来C 语言具有 下列特点: ①C 是中级语言 它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可 以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作, 而这三者是计算机最基本的工 作单元。 ② C 是结构式语言 结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化, 即程序的各个部分除了必 要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰, 便于使用、维 护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的, 这些函数可方便的调用, 并具有多种循环、条件语句控制程序流向, 从而使程序完全结构化。 ③C 语言功能齐全 C 语言具有各种各样的数据类型, 并引入了指针概念, 可使程序效率更 高。另外C 语言也具有强大的图形功能, 支持多种显示器和驱动器。而且计算 功能、逻辑判断功能也比较强大, 可以实现决策目的。 ④C 语言适用范围大 C 语言比汇编更容易编写和移植，虽然该程序对时间要求比较严格但是如果 我们使用定时器的话对，这样就既可以解决用延时带来的不精确的问题，也提 高了编写程序的效率。 3.2.2 程序流程图： ⑴主程序 该计数器时通过计数或定时来完成计算待测信号的频率的，所以频率的计算 都是在中断里完成的。主函数的流程图如图3.12 为： 第22 页共27 页 检测一个信号首先在1 秒钟中内对待测频率计数，通过定时器0 来定时1 秒。 通过计数器1 对待测频率计数，通过这种方法检测出待测信号的频率，如果频率 小于2 的话，通过这种方法检测出来的频率精度会很低，所以如果频率低于2Hz， 用计数器1 来检测两个下降沿，在两个下降沿内，运行定时器0，通过这种方法 计算频率比较低的信号。 两种方案的选择由变量flag 控制，对一个未知频率信号，我们先假设该频率 高于2Hz，当用第一种方法检测出来的值小于2Hz，我通过对变量的控制执行第 二种方案。 定时器/计数器0 和定时器/计数器1 的主要作用： 首先当待测信号送入到频率计时，频率计将该信号作为频率大于2Hz 出来， 定时器/计数器0 设为定时模式，定时器/计数器1 设为计数模式。定时器0 的作 用为定时1 秒，在这一秒里，计数器1 对待测信号计数。由此可以测出待测的频 图3.12 主程序流程图 第23 页共27 页 率值，当检测到的频率值小于2Hz 时，频率计自动转换到对低频信号处理模式， 定时器1 的作用将变为自动检测待测频率的下降沿，定时器0 的作用是在相邻的 两个下降沿里计时。由此可以测出频率小于2 的信号。 定时器0 的程序流程图如图3.13。计数器1 的程序流程图如图3.14 所示。 如图3.13 定时器0 中断流程序 图3.14 定时器1 中断流程图 Y N 第24 页共27 页 打开Keil C，单击“工程”菜单中的“目标Target1 属性”，跳出一个设置“目标 Target1 属性”的对话框。打开“输入”页，在产生执行文件的框里，把“E 生成HEX 文件”前的钩打上，重新编译，即工程所在的文件夹里会产生一个HEX 格式的文 件。 用keil C 即可产生的HEX 的二进制文件，既可以在PROTES 中仿真使用， 也可以下载到单片机中运行。 3.3 电路板的制作 3.3.1 元器件的封装 在设计装配方式之前，要求将系统的电路基本定型，同时还要根据整机的 体积以及机壳的尺寸来安排元器件在印刷电路板上的装配方式。 具体做这一步工作时，可以先确定好印刷电路板的尺寸，然后将元器件配 齐，根据元器件种类和体积以及技术要求将其布局在印刷电路板上的适当位 置。可以先从体积较大的器件开始，如电源变压器、磁棒、全桥、集成电路、 三极管、二极管、电容器、电阻器、各种开关、接插件、电感线圈等。待体积 较大的元器件布局好之后，小型及微型的电子元器件就可以根据间隙面积灵活 布配。二极管、电感器、阻容元件的装配方式一般有直立式、俯卧式和混合式 三种。 ①直立式。电阻、电容、二极管等都是竖直安装在印刷电路板上的。这种 方式的特点是：在一定的单位面积内可以容纳较多的电子元件，同时元件的排 列也比较紧凑。缺点是：元件的引线过长，所占高度大，且由于元件的体积尺 寸不一致，其高度不在一个平面上，欠美观，元器件引脚弯曲，且密度较大， 元器件之间容易引脚碰触，可靠性欠佳，且不太适合频率较高的电路采用。 ②俯卧式。二极管、电容、电阻等元件均是俯卧式安装在印刷电路板上 的。这样可以明显地降低元件的排列高度，可实现薄形化，同时元器件的引线 也最短，适合于较高工作频率的电路采用，也是目前采用得最广泛的一种安装 方式。 ③混合式。为了适应各种不同条件的要求或某些位置受面积所限，在一块 印刷电路板上，有的元器件采用直立式安装，也有的元器件则采用俯卧式安 装。这受到电路结构各式以及机壳内空间尺寸的制约，同时也与所用元器件本 身的尺寸和结构形式有关，可以灵活处理。 1、单片机： 单片机使用双列直插式DIP 封装，40 个引脚，每个引脚的距离为100mil。 封装模型如图3.18 所示： 图3.18 单片机PCB 模型 第25 页共27 页 2、数码管的封装： 数码管的封装采用LEDDIP-10，但是因为每个厂家生产出来的段选并不是都 是相同的，但是没必要重新设计数码管的封装，仅仅检查引脚分配即可，在本设 计使用的数码管引脚分配如图3.19 所示。 其他元器件封装： 电阻AXIAL 无极性电容RAD 电解电容RB 电位器VR 二极管DIODE 三极管、场效应管TO 电源稳压块78 系列TO－220 单排多针插座SIP 双列直插元件DIP 晶振XTAL1 3.5 软硬件结合测试 当给电板通电时，LM555 的3 号输出引脚的电压为2.5V 左右。说明输出脉 冲的占空比为50％。通过通过示波器查看波形，和理论的波形一致，通过调节 电位器可以改变输出波形的频率。 图3.19 元器件引脚映射 第26 页共27 页 数码管显示当调节电位器时，数码管的显示也是在理论范围只内的。 第27 页共27 页 致谢 在本论文结束之际，回想本科阶段的学习和生活，感慨甚多，毕业课题和 论文是在导师郑老师的指导下完成的，同时也要感谢自动化教研室的老师，感 谢他们的耐心指导。感谢所有帮助和支持过我的人。 郑老师对论文的进展付出了大量的汗水和心血，并给予了许多具体的实验 指导方案，在论文的最后成稿中提出了许多宝贵的意见，从而使论文的质量得 以提高，从郑老师身上，我学到的不仅是做学问、搞科研的态度、方法和毅 力，而且更多的是做人的准则。借此论文完成之际，向郑老师表示深深的谢 意！ 最后，再一次向关心和帮助我的各位表示我衷心的感谢和深深的敬意！
Linux操作系统基础教程
Linux 操作系统基础教程 清华大学信息学院计算机系 目 录 前言..................................................................................................................................................2 第一讲 Linux基础...........................................................................................................................2 一．什么是Linux？.................................................................................................................2 二．安装Linux的好处？.........................................................................................................3 三．如何得到Linux？.............................................................................................................3 四．如何得到Linux的最新消息？.........................................................................................3 五．Linux操作系统上有什么应用？.....................................................................................4 六．在那里可以找到讨论区？..............................................................................................5 七．安装过程..........................................................................................................................5 第二讲 Linux基础进阶...................................................................................................................5 一．Linux的文件系统结构.....................................................................................................6 二. 文件类型...........................................................................................................................7 三.Linux基本操作命令............................................................................................................8 四.基本的系统管理命令.......................................................................................................14 五.关於 Process 处理的指令...............................................................................................16 六. 关於字串处理的指令.....................................................................................................17 七. 网路上查询状况的指令.................................................................................................17 八. 网路指令.........................................................................................................................18 九. 关於通讯用的指令.........................................................................................................21 十. 编译器( Compiler )..........................................................................................................22 十一. 有关列印的指令.........................................................................................................22 第三讲 Linux下的网络服务，配置问题和常用工具.................................................................24 一．Linux下的网络服务.......................................................................................................24 二.几种重要的配置文件.......................................................................................................26 三.Linux下常用的工具软件..................................................................................................28 尾语................................................................................................................................................31 前言 Linux 是在 1991 年发展起来的与 UNIX兼容的操作系统，可以免费使用，它的源代码 可以自由传播且可任人修改、充实、发展，开发者的初衷是要共同创造一个完美、理想并 可以免费使用的操作系统。 我们并不能使同学们通过这次系列讲座成为一个 UNIX 类操作系统的高手，这次系列 讲座的目的就是在同学们中间普及 Linux 基础知识，为今后我们更加接近的了解 Linux 做一 个好的开端。 第一讲 Linux基础 在这一讲中，我们主要是了解一下 Linux 的概况，以及对 Linux 有一个初步的感性认识。 一．什么是Linux？ Linux 是一个以 Intel 系列 CPU(CYRIX,AMD 的 CPU也可以)为硬件平台，完全免费的 UNIX 兼容系统，完全适用于个人的 PC。它本身就是一个完整的 32 位的多用户多任务操作 系统，因此不需要先安装 DOS 或其他的操作系统（MS Windows, OS2, MINIX..）就可以进 行直接的安装。 Linux的最早起源是在1991年10月5日由一位芬兰的大学生Linux Torvalds (Torvalds@kruuna.helsinki.fi)写了 Linux核心程序的 0.02 版开始的，但其后的发展却几乎都 是由互联网上的 Linux社团（Linux Community）互通交流而完成的。Linux 不属于任何一 家公司或个人，任何人都可以免费取得甚至修改它的源代码（source code）。Linux 上的大部 分软件都是由 GNU倡导发展起来的，所以软件通常都会在附着 GNU Public License（GPL） 的情况下被自由传播。GPL 是一种可以使你免费获得自由软件的许可证，因此 Linux 使用 者的使用活动基本不受限制（只要你不将它用于商业目的），而不必像使用微软产品是那样， 2需要为购满许可证付出高价还要受到系统安装数量的限制。我在讲义的最后面附有 GPL 的 非官方中文译稿。目前 Linux 中国的发行版本（Linux Distribution）主要有 Red Hat （红帽子） , Slackware, Caldera, Debian, Red Flag （红旗） , Blue Point （蓝点） , Xteam Linux （冲浪） , Happy Linux（幸福Linux）, Xlinux 等若干种，我推荐同学们使用的发行版本是 Red Hat（事实标 准）和 Xlinux（安装最容易）。 二．安装Linux的好处？ Linux的核心具有 Windows 无法比拟的稳定性和高效率，在不使用 X Windows 的情况 下，它占用系统资源较少，可以使一台 Intel486摇身一变成为高效工作站。对于想要学习 UNIX的用户来说，使他们熟悉 UNIX 操作环境，通往"骨灰级"高手境界的一大捷径。最重 要的是，Linux 上有公认的 C 语言世界最好的编译器 gcc，如果你想得到一个效率更高的开 发环境（并不一定是最友好的，但一定是最强大的），我建议你一定要好好的熟悉一下 Linux。 三．如何得到Linux？ 据我所知，大多数的 Linux 发行版本（Linux distribution）和核心（Kernel）都是可以 从网上下载的，但是我不推荐易用这种方法得到 Linux，因为仅仅核心就有几十个 Mbit 的 数据量,而一个完整的发行版本大概都是 1Gbit 左右的数据量，你自己可以估计一下得用多 少时间来下载它们？我建议你最好去软件商店买光盘来，因为 Linux 的产品光盘是非常便宜 的，连带许可证 GPL 在内你大概支付 50 元人民币就可以，而具有同样功能的 Windows NT 4.0 你至少得付出 17000元人民币（有一点需要声明：在你购买光盘时 GPL 许可证你是不会 肉眼看到的）。直接到商店去买，可以省去你很多麻烦，因为从网上下载的 Linux有很多它 还是要求你有光盘刻录工具将安装文件刻到光盘上。 四．如何得到Linux的最新消息？ 关于 Linux 的站点现在到处都是，我这里向大家推荐的是一个关于 Linux 核心最新消息 的一个网站，你可以得到核心（Kernel）发展情况的最新信息。网址如下： http://www.kernel.org 另外还有一个非常著名的讨论组，你也可以去看看：http://www.linuxforum.net 另外还有一 个我常去的讨论组，这个讨论组是有高手专门维护的，而且回应贴子的速度很快： http://www.coventive.com.cn/club/default.htm在我这份讲义快写完的时候，又有一个非常好的 自由软件团体出现了，那就是 AKA,大家可以到他们的网页上去看看，里面有许多很实用的 3信息：http://www.aka.org.cn 五．Linux操作系统上有什么应用？ Linux 上有丰富的的应用软件，在这里我给大家做一个简单的介绍，具体它们是什么样 子我会在讲座上为大家一一演示。 文本处理方面(控制台界面，X Window界面在后面介绍) vi 最令 UNIX类操作系统初学者裹足不前的 editor,然而只要你习惯于操作，你会觉得 它比任何的 editor都好用，且功能强大。 pico 一种风格很像 Microsoft DOS的 EDIT 的一种文本编辑器。 中文化方面 XCIN+Crxvt 缺省的 Linux 系统是不支持显示中文的，虽然现在国内涌现出许多著名的 Linux 汉化厂商，但是一些著名的 Linux distribution 如 Red Hat、Debian、Caldera 仍然不支 持中文的输入和输出。这套汉化工具组合在控制台（console）方式和 X Window方式下都可 以显示和输入汉字信息。 Cxterm 可以很容易的自行设置输入法，或者修改现有的输入法表格。 视窗界面（window manager）方面 KDE 这是 X Window System使用率最高的 Window Manager。 lFvwm 公认的最为好用的 Window Manager之一。 Fvwm95 拥有和 Microsoft Win95 同样界面的 Window Manager。 Afterstep 公认的最好看的 Window Manager,但号内存也很大。 Enlightenment 界面最华丽的 Window Manager, Win95 和它相比简直就是 nothing，但是 号内存太大，有点华而不实。 lIcewin 又一个极富个性的 Window Manager。 视窗应用软件方面 WWW Browser Netscape公司的 navigator3.x 和communicator4.x 版可用，使用方法和 MS Windows上一样。 图像处理 GIMP是类似于 Photoshop的绘图软件，号称是 Linux 上最强的绘图软件。 看图工具 MTV 这是一个可以播放 VCD的软件，但是它是共享软件（Shareware），不是免费软件， 我们也得不到它的源代码。 Star Office 这是一套著名的办公软件，我个人认为它无论在界面上还是在功能上都强于 Microsoft Office 产品。唯一的缺憾是他不支持汉字，无论 GB 还是 BIG5。 Word Perfect 这是一个非常精彩的字处理软件，功能类似于 Microsoft Word。 4文杰字处理系统 这是一套由韩国人开发的字处理系统，功能强大，有专门的中文版推出， 类似于 Microsoft Word。 编译环境 gcc 公认的C 语言世界中功能最为强大的编译器，但是界面不是很友好。 除此之外还有 FORTRAN、 Pascal、 GNU make、 GNU debugger、 GNU LISP、 GNU PERL、 TCL。 这里因为本人对这些编译工具都不熟悉，因此不多介绍。 MS Windows的模拟环境 WINE 可以使绝大多数的 16 位 MS Window程序运行在这个模拟环境中。但是不支持 32 位的程序。 六．在那里可以找到讨论区？ 大家最熟悉的是北邮的 BBS: 202.204.7.235 port:23 七．安装过程 这是非常重要的一部分，希望大家仔细了解本部分内容。 就我个人认为，对于初学者来说，Linux 的安装过程是相当难的，新手往往会遇到系统 屡装不成的情况。遇到这种事情，是非常痛苦的，但是几乎每个新手又都会遇到，因此我 觉得安装过程应当仔细的说明一下。但是由于篇幅有限，我不见这个这个问题在讲义的正 文中陈述，而是把它放在附文 2 中仔细说明。希望没有安装过 Linux 的同学们将这篇文章看 一看。我想在上课的时候我会给大家演示一遍安装的过程。 第二讲 Linux基础进阶 经过上一节课的探讨，我想同学们应该对 Linux 有了一个初步的感性认识，但我们的 认识还只是处在一个尚需进步的表层上。通过这一节的学习，同学们会对 Linux 的体系结构， 它的基本操作，基本功能有一个更进一步的认识。 5 一．Linux的文件系统结构 Linux的文件系统和MS-Windows的文件系统有很大的不同,对于微软视窗系统的文件 结构我在这里不再多说,我们主要了结一下 linux的文件系统结构. linux 只有一个文件树,整 个文件系统是以一个树根"/"为起点的,所有的文件和外部设备都以文件的形式挂结在这个文 件树上,包括硬盘,软盘,光驱,调制解调器等,这和以"驱动器盘符为基础的 MS-Windows 系统 是大不相同的.Linux 的文件结构体现了这个操作系统简洁清析的设,常我们能够接触到的 linux 发行版本的根目录大都是以下结构: /bin /etc /lost+found /sbin /var /boot /root /home /mnt /tmp /dev /lib /proc /usr 现在我将这些目录给大家做一个简要的介绍: 1. /bin和/sbin 使用和维护UNIX和Linux系统的大部分基本程序都包含在/bin和/sbin里,这两个目录 的名气之所以包含 bin,是因为可执行的程序都是二进制文件(binary files). /bin 目录通常用来存放用户最常用的基本程序,如: login Shells 文件操作实用程序 系统实用程序 压缩工具 /sbin 目录通常存放基本的系统和系统维护程序,如: fsck fdisk mkfs shutdown lilo init 存放在这两个目录中的程序的主要区别是:/sbin 中的程序只能由 root(管理员)来执行. 2. /etc 这个目录一般用来存放程序所需的整个文件系统的配置文件,其中的一些重要文件如 下: passwd shadow fstab hosts motd profile shells services lilo.conf 3. /lost+found 这个目录专门是用来放那些在系统非正常菪机后重新启动系统时，不知道改网哪里恢复 的"流浪"文件的。 4. /boot 这个目录下面存放着和系统启动有关系的各种文件，包括系统的引导程序和系统核心 部分。 65. /root 这是系统管理员（root）的主目录。 6. /home 系统中所有用户的主目录都存放在/home 中,它包含实际用户(人)的主目录和其他用户 的主目录.Linux同 UNIX 的不同之处是，Linux的 root 用户的主目录通常是在/root或 /home/root,而 UNIX 通常是在/。 7. /mnt 按照约定，像 CD-ROM,软盘，Zip盘，或者 Jaz这样的可以动介质都应该安装在/mnt 目录下，/mnt 目录通常包含一些子目录，每个子目录是某种特定设备类型的一个安装点。 例如： /cdrom /floppy /zip /win .... 如果我们要使用这些特定设备，我们需要用 mount 命令从/dev 目录中将外部设备挂接 过来。在这里大家可能看到了有一个 win 的目录，这是我的机子上面做的一个通向 windows 文件系统的挂接点，这样我通过访问这个目录就可以访问到我在 windows 下面的文件了。 但如果你的 windows 文件系统是 NTFS 格式，那么这个办法就不行了。 8. /tmp和/var 这两个目录用来存放临时文件和经常变动的文件。 9. /dev 这是一个非常重要的目录，它存放着各种外部设备的镜像文件，其中有一些内容我们 是要牢牢记住的。例如第一个软盘驱动器的名字是 fd0;第一个硬盘的名字是 hda，硬盘中的 第一个分区是 hda1,第二个分区是 hda2；第一个光盘驱动器的名字是 hdc；此外，还用 modem 和其他外设的名字，在这么多的名字中，我们只需要记住最最常用的那几个外设就可以了。 10. /usr 按照约定，这个目录用来存放与系统的用户直接相关的程序或文件，这里面有每一个 系统用户的主目录，就是相对于他们的小型"/"。 11. /proc 这个目录下面的内容是当前在系统中运行的进程的虚拟镜像，我们在这里可以看到由 当前运行的进程号组成的一些目录，还有一个记录当前内存内容的 kernel 文件。 就个人经验，我认为这些目录以及在它们下面应该存储什么内容，我们都应当很熟练的 记下来，这对于我们进一步的使用系统是很有帮助的。 二. 文件类型 本来我是想把基本操作命令放在这里介绍一下，但是这些命令中又不少是涉及到文件类 7型的，所以我就只好先介绍一下文件类型了。 Linux 的文件类型大致可分为五类，而且它支持长文件名，不论是文件还是目录名，最 长可以达到 256 个字节。如果你能够用 128 个汉字写一片小作文，那你也可以用它来做某 个文件的文件名（当然这里面不能有不合规定的命名字符存在）。 1. 一般性文件 一般性文件，例如纯文本文件 mtv-0.0b4.README,设置文件 lilo.conf，记录文件 ftp.log 等等都是。一般类型的文件在控制台的显示下都没有颜色，系统默认的是白色。 2. 目录 至于目录是什么意思我就不解释了，我的任务是要告诉大家，你可以用 cd+目录名进 入到这个目录中去，而这个目录在控制台下显示的颜色是蓝色的，非常容易辨认。如果你 用 ls -l 来观看它们，会发现它们的文件属性（共 10 个字符）的一个字符是 d,这表明它是一 个目录，而不是其它的东西。 三.Linux基本操作命令 首先介绍一个名词"控制台（console）"，它就是我们通常见到的使用字符操作界面的 人机接口，例如 dos。我们说控制台命令，就是指通过字符界面输入的可以操作系统的命令， 例如dos命令就是控制台命令。我们现在要了解的是基于Linux操作系统的基本控制台命令。 有一点一定要注意，和 dos 命令不同的是，Linux 的命令（也包括文件名等等）对大小 写是敏感的，也就是说，如果你输入的命令大小写不对的话，系统是不会做出你期望的响 应的。 1. ls 这个命令就相当于 dos 下的 dir命令一样，肯定是我第一个就要介绍的，这也是 Linux 控制台命令中最为重要几个命令之一。ls 最常用的参数有三个： -a -l -F。 ls -a Linux 上的文件以.开头的文件被系统视为隐藏文件，仅用 ls 命令是看不到他们的，而用 ls -a 除了显示 一般文件名外，连隐藏文件也会显示出来。 ls -l（这个参数是字母 L 的小写，不是数字 1） 这个命令可以使用长格式显示文件内容，如果需要察看更详细的文件资料，就要用到 ls -l 这个指令。例如我在某个目录下键入 ls -l 可能会显示如下信息（最上面两行是我自己加 的）： 位置 1 2 3 4 5 6 7 文件属性 文件数 拥有者 所属的group 文件大小 建档日期 文件名 drwx------ 2 Guest users 1024 Nov 21 21:05 Mail 8 -rwx--x--x 1 root root 89080 Nov 7 22:41 tar* -rwxr-xr-x 1 root bin 5013 Aug 15 9:32 uname* lrwxrwxrwx 1 root root 4 Nov 24 19:30 zcat->gzip -rwxr-xr-x 1 root bin 308364 Nov 29 7:43 zsh* -rwsr-x--- 1 root bin 9853 Aug 15 5:46 su* 下面，我为大家解释一下这些显示内容的意义。 第一个栏位，表示文件的属性。 Linux 的文件基本上分为三个属性：可读（r），可写（w），可执行（x）。但是这里有 十个格子可以添（具体程序实现时，实际上是十个 bit 位）。第一个小格是特殊表示格，表 示目录或连结文件等等，d 表示目录，例如 drwx------;l 表示连结文件，如 lrwxrwxrwx;如果 是以一横"-"表示，则表示这是文件。其余剩下的格子就以每 3 格为一个单位。因为 Linux 是多用户多任务系统，所以一个文件可能同时被许多人使用，所以我们一定要设好每个文 件的权限，其文件的权限位置排列顺序是（以-rwxr-xr-x 为例）： rwx(Owner)r-x(Group)r-x(Other) 这个例子表示的权限是：使用者自己可读，可写，可执行；同一组的用户可读，不可 写，可执行；其它用户可读，不可写，可执行。另外，有一些程序属性的执行部分不是 X, 而是 S,这表示执行这个程序的使用者，临时可以有和拥有者一样权力的身份来执行该程序。 一般出现在系统管理之类的指令或程序，让使用者执行时，拥有 root身份。 第二个栏位，表示文件个数。 如果是文件的话，那这个数目自然是 1 了，如果是目录的话，那它的数目就是该目录 中的文件个数了。 第三个栏位，表示该文件或目录的拥有者。 若使用者目前处于自己的 Home,那这一栏大概都是它的账号名称。 第四个栏位，表示所属的组（group）。 每一个使用者都可以拥有一个以上的组，不过大部分的使用者应该都只属于一个组，只 有当系统管理员希望给予某使用者特殊权限时，才可能会给他另一个组。 第五栏位，表示文件大小。 文件大小用 byte 来表示，而空目录一般都是 1024byte，你当然可以用其它参数使文件 显示的单位不同，如使用 ls -k 就是用 kb 莱显示一个文件的大小单位，不过一般我们还是以 byte 为主。 第六个栏位，表示创建日期。 以"月，日，时间"的格式表示，如 Aug 15 5:46表示 8 月15日早上 5:46分。 第七个栏位，表示文件名。 我们可以用 ls -a 显示隐藏的文件名。 Ls -F（注意，是大写的 F） 9 使用这个参数表示在文件的后面多添加表示文件类型的符号，例如*表示可执行，/表示 目录，@表示连结文件，这都是因为使用了-F这个参数。但是现在基本上所有的 Linux 发 行版本的 ls都已经内建了-F参数，也就是说，不用输入这个参数，我们也能看到各种分辨 符号。 2. cd命令 这个命令是用来进出目录的，它的使用方法和在 dos 下没什么两样，所以我觉得没什么 可说的，但有两点我补充一下。 首先，和dos 不同的是Linux 的目录对大小写是敏感的，如果大小写没拼对，你的 cd 操作是成功不了的。 其次，cd如果直接输入，cd 后面不加任何东西，会回到使用者自己的 Home Directory。 假设如果是 root，那就是回到/root.这个功能同 cd ~是一样的。 3. mkdir,rmdir 命令 mkdir 命令用来建立新的目录，rmdir用来删除以建立的目录，这两个指令的功能不再 多加介绍，他们同 dos下的 md,rd 功能和用法都是基本一样的。 4. cp命令 这个命令相当于 dos下面的 copy命令，具体用法是： cp -r 源文件(source) 目的文件(target) 参数 r是指连同元文件中的子目录一同拷贝。熟悉 dos 的读者用起这个命令来会觉得更 方便，毕竟比在 dos 下面要少敲两下键盘。 5. rm 命令 这个命令是用来删除文件的，和 dos 下面的 rm（删除一个空目录）是有区别的，大家 千万要注意。Rm命令常用的参数有三个： -i,-r,-f。 比如我现在要删除一个名字为 text 的一个文件： rm -i test 系统会询问我们："rm:remove 'test'?y"，敲了回车以后，这个文件才会真的被删除。之 所以要这样做，是因为 linux 不象dos那样有 undelete 的命令，或者是可以用 pctool 等工具 将删除过的文件救回来，linux 中删除过的文件是救不回来的，所以使用这个参数在删除前 让你再确定一遍，是很有必要的。 rm -r 目录名 这个操作可以连同这个目录下面的子目录都删除，功能上和 rmdir相似。 rm -f 文件名（目录名） 这个操作可以进行强制删除。 6. mv 命令 这个命令的功能是移动目录或文件，引申的功能是给目录或文件重命名。它的用法同 10dos 下面的 move 基本相同，这里不再多讲。当使用该命令来移动目录时，他会连同该目录 下面的子目录也一同移走。另外因为 linux 下面没有 rename 的命令，所以如果你想给一个 文件或目录重命名时可以用以下方法： mv 原文件（目录）名 新的文件（目录）名 7. du，df 命令 du 命令可以显示目前的目录所占的磁盘空间，df 命令可以显示目前磁盘剩余的磁盘空 间。 如果 du 命令不加任何参数，那么返回的是整个磁盘的使用情况，如果后面加了目录的 话，就是这个目录在磁盘上的使用情况（这个功能可是 dos 没有的呦）。不过我一般不喜欢 用 du，因为它给出的信息是在是太多了，我看不过来，而 df这个命令我是最常用的，因为 磁盘上还剩多少空间对我来说是很重要的。 8. cat 命令 这个命令是 linux 中非常重要的一个命令，它的功能是显示或连结一般的 ascii 文本文 件。cat是 concatenate 的简写，类似于 dos 下面的 type 命令。它的用法如下： cat text 显示 text 这个文件 cat file1 file2 依顺序显示 file1,file2的内容 cat file1 file2>file3 把 file1,file2 的内容结合起来，再"重定向（>）"到 file3文件中。 "〉"是一个非常有趣的符号，是往右重定向的意思，就是把左边的结果当成是输入，然 后输入到 file3 这个文件中。这里要注意一点是 file3 是在重定向以前还未存在的文件，如果 file3 是已经存在的文件，那么它本身的内容被覆盖，而变成 file1+file2的内容。 如果〉左边没有文件的名称，而右边有文件名，例如： cat >file1 结果是会"空出一行空白行"，等待你输入文字，输入完毕后再按[Ctrl]+[c]或[Ctrl]+[d]， 就会结束编辑，并产生 file1 这个文件，而 file1 的内容就是你刚刚输入的内容。这个过程和 dos 里面的copy con file1的结果是一样的。 另外，如果你使用如下的指令： cat file1>>file2 这将变成将 file1 的文件内容"附加"到 file2 的文件后面，而 file2 的内容依然存在，这种 重定向符〉〉比〉常用，可以多多利用。 9. more,less命令 这是两个显示一般文本文件的指令。 如果一个文本文件太长了超过一个屏幕的画面，用 cat 来看实在是不理想，就可以试试 more 和 less两个指令。More 指令可以使超过一页的文件临时停留在屏幕，等你按任何的一 个键以后，才继续显示。而 less 除了有 more 的功能以外，还可以用方向键往上或网下的滚 11动文件，所以你随意浏览，阅读文章时，less 是个非常好的选择。 10. clear 命令 这个命令是用来清除屏幕的，它不需要任何参数，和 dos 下面的 clr具有相同的功能， 如果你觉得屏幕太紊乱，就可以使用它清除屏幕上的信息。 11. pwd命令 这个命令的作用是显示用户当前的工作路径，这个命令不用多说，大家一试即知。 12. ln命令 这是 linux中又一个非常重要命令，请大家一定要熟悉。它的功能是为某一个文件在另 外一个位置建立一个同不的链接，这个命令最常用的参数是-s,具体用法是： ln -s 源文件 目标文件 当我们需要在不同的目录，用到相同的文件时，我们不需要在每一个需要的目录下都 放一个必须相同的文件，我们只要在某个固定的目录，放上该文件，然后在其它的目录下 用 ln 命令链接（link）它就可以，不必重复的占用磁盘空间。例如： ln -s /bin/less /usr/local/bin/less -s 是代号（symbolic）的意思。 这里有两点要注意：第一，ln 命令会保持每一处链接文件的同步性，也就是说，不论 你改动了哪一处，其它的文件都会发生相同的变化；第二，ln 的链接又软链接和硬链接两 种，软链接就是 ln -s ** **,它只会在你选定的位置上生成一个文件的镜像，不会占用磁盘空 间，硬链接 ln ** **,没有参数-s, 它会在你选定的位置上生成一个和源文件大小相同的文件， 无论是软链接还是硬链接，文件都保持同步变化。 如果你用ls 察看一个目录时，发现有的文件后面有一个@的符号，那就是一个用 ln 命 令生成的文件，用 ls -l命令去察看，就可以看到显示的 link 的路径了。 13. man命令 如果你的英文足够好，那完全可以不靠任何人就精通 linux，只要你会用 man。Man 实 际上就是察看指令用法的 help，学习任何一种 UNIX类的操作系统最重要的就是学会使用 man 这个辅助命令。man 是 manual(手册)的缩写字，它的说明非常的详细，但是因为它都是 英文，看起来非常的头痛。建议大家需要的时候再去看 man，平常吗，记得一些基本用法 就可以了。 14. logout 命令 一看就知道了，这是退出系统的命令，我就不多说了。要强调的一点是，linux是多用 户多进程的操作系统，因此如果你不用了，退出系统就可以了，关闭系统你就不用操心了， 那是系统管理员的事情。但有一点切记，即便你是单机使用 linux，logout 以后也不能直接 关机，因为这不是关机的命令。 15. Mount 命令 12这是 Linux 初学者问得最多的问题。由于大家已习惯了微软的访问方法，总想用类似 的思路来找到软盘和光盘。但在 Linux 下，却沿袭了 UNIX 将设备当作文件来处理的方法。 所以要访问软盘和光盘，就必须先将它们装载到 Linux 系统的/mnt 目录中来。 装载的命令是 mount，格式如下：mount -t 文件系统类型 设备名 装载目录 文件 系统类型就是分区格式，Linux 支持的文件系统类型有许多： msdos DOS 分区文件系统类型 vfat 支持长文件名的 DOS 分区文件（可以理解为 Windows 文件）系统类型 iso9660 光盘的文件系统类型 ext2 Linux 的文件系统类型 ...... 设备名，指的是你要装载的设备的名称。软盘一般为/dev/fd0 fd1；光盘则根据你的 光驱的位置来决定，通常光驱装在第二硬盘的主盘位置就是/dev/hdc;如果访问的是 DOS 的 分区，则列出其设备名，如/dev/hda1 是指第一硬盘的第一个分区。 装载目录，就是你指 定设备的载入点。 z 装载软盘 首先用 mkdir /mnt/floppy 在/mnt 目录下建立一个空的 floppy目录，然后输入 mount -t msdos /dev/fd0 /mnt/floppy 将 DOS 文件格式的一张软盘装载进来，以后就可以在 /mnt/floppy目录下找到这张软盘的所有内容。 z 装载 Windows 所在的C 盘 mkdir /mnt/c 在/mnt 目录下建立一个空的 c 目录; mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/c 将Windows 的C盘按长文件名格式装载到/mnt/c 目 录下，以后在该目录下就能读写 C盘根目录中的内容 z 装载光盘 mkdir /mnt/cdrom 在/mnt 目录下建立一个空的 cdrom 目录; mount -t iso9660 /dev/hdc /mnt/cdrom 将光盘载入到文件系统中来， 将在/mnt/cdrom 目录下找到光盘内容。有的 Linux 版本允许用 mount /dev/cdrom 或 mount /mnt/cdrom 命 令装载光盘。 要注意的是，用 mount命令装入的是软盘、光盘，而不是软驱、光驱。有些初学者容易 犯一个毛病，以为用上面命令后，软驱就成了/mnt/floppy，光驱就成了/mnt/cdrom，其实 不然，当你要换一张光盘或软盘时，一定要先卸载，再对新盘重新装载。 z 卸载 卸载的命令格式是:umonut 目录名，例如要卸载软盘，可输入命令 umonut /mnt/floppy。 要注意的是，在卸载光盘之前，直接按光驱面板上的弹出键是不会起作用的。 13 四.基本的系统管理命令 系统管理基本上可以分为两种，一种是 root（系统管理员）对 linux的系统管理部分， root 本身的职责就是负责整个 linux系统的运行稳定，增加系统安全性，校验使用者的身份， 新增使用者或删除恶意的使用者，并明确每一个在机器上的使用者权限等等。另一种就是 每一个使用者（包括 root）对自己文件的权限管理。因为 linux 是多用户多任务系统，每一 个使用者都有可能将其工作的内容或是一些机密性的文件放在 Linux工作站上，所以对每个 文件或是目录的归属和使用权，都要有非常明确的规定。下面我就按管理员和一般用户分 类来介绍基本的系统管理命令。 z 管理员使用的系统管理指令 1. adduser 命令 新增使用者账号的命令，如果你想新增一个叫做 jack 的用户，那么需在控制台下输入： adduser jack 这样就增加了一个名字为 jazk 的用户，要注意这里对大小写是敏感的。另外，新增的 用户是没有口令的，你还应当为用户设置口令或者是吩咐用户在第一次登录系统的时候为 自己设置口令。 2. passwd命令 这个命令可以修改特定用户的口令，使用格式是： passwd 用户名 这是，系统会提示你输入新密码，你输入第一遍后，还要输入第二遍进行确认。输入 两遍相同的密码之后，系统就接受了新的密码。如果这个命令是一般用户来使用的话，那 就只能改变它自己的密码。 3. find,whereis,locate命令 这三个命令都是用来查找文件的，使用格式是： find 路径名称 -name 文件名 参数（我们这里就不讨论参数了） whereis 文件名 locate 文件名 一般来说，find 命令功能最为强大，但是对硬件的损耗也是最大的，当你使用 find 去 查找你个文件时，你会发现硬盘等在不停的闪动，这就意味着你的硬盘可能会比别人的少 用个三四年。当你使用whereis 或locate 去查找文件时，你会发现硬盘却是安安静静的，这 是因为这两个命令是从系统的数据库中查找文件，而不是去拼命的读硬盘。所以，如果平 常你只是想找一些笑文件的话，使用 whereis或 locate 就可以了，如果你是要进行系统管理 的工作，那么使用 find再加上一些参数就可以满足你的要求了。 144. su命令 这个命令可以让普通用户变成具有管理员权限的超级用户（superuser），只要它知道知 道管理员的密码就可以。多用户多任务系统的强调的重点之一就是系统的安全性，所以应 避免直接使用 root 身份登录系统去做一些日常性的操作，因为时间一久 root 密码就有可能 被知道而危害到系统安全。所以平常应避免用 root 身份登录，即使要管理系统，也请尽量 使用 su 指令来临时管理系统，然后记住定期的更换 root 密码。 加入你现在是以一个普通用户的身份登录系统，现在你输入： su 系统会要求你输入管理员的口令，当你输入正确的密码后，就可以获得全部的管理员 权限，这是你就是超级用户(superuser)。但你执行完各种管理操作以后，只要输入 logout 就 可以退回到原先的那个普通用户的状态。 5. shutdown,halt 命令 这两个命令是用来关闭 linux 操作系统的。 在前面我说过，作为一个普通用户是不能够随便关闭系统的，因为虽然你用完了机器， 可是这时候可能还有其它的用户正在使用系统。因此，关闭系统或者是重新启动系统的操 作只有管理员才有权执行。另外 linux 系统在执行的时候会用部分的内存作缓存区，如果内 存上的数据还没有写入硬盘，就把电源拔掉，内存就会丢失数据，如果这些数据是和系统 本身有关的，那么会对系统造成极大的伤害。一般，我们建议在关机之前执行三次同步指 令 sync,可以用分号"；"来把指令合并在一起执行，如： # sync;sync;sync 使用 shutdown 关闭系统的时候有以下几种格式： shutdown (系统内置 2分钟关机，并传送一些消息给正在使用的 user) shutdown -h now (下完这个指令，系统立刻关机) shutdown -r now (下完这个指令，系统立刻重新启动，相当于 reboot) shutdown -h 20:25 (系统会在今天的 20：25 关机) shutdown -h +10 (系统会在十分钟后关机) 如果在关机之前，要传送信息给正在机器上的使用者，可以加"-q"的参数，则会输出系 统内置的 shutdown 信息给使用者，通知他们离线。 halt 命令就不用多说了，只要你输入 halt，系统就会开始进入关闭过程，其效果和 shutdown -h now是完全一样的，我每次关机的时候都是用 halt。 6. reboot 命令 一看这个词，就知道这个命令是用来重新启动系统的。 当你输入 reboot 后，你就会看到系统正在将一个一个的服务都关闭掉，然后再关闭文 件系统和硬件，接着机器开始重新自检，重新引导，再次进入 linux 系统。 15z 普通用户使用的系统管理指令 1. chown命令 这个命令的作用是改变文件的所有者。 如果你有一个文件名为 classment.list 的文件，所有权要给于另一个账号为 golden的同 学，则可用 chown 来实现这个操作，但是当你改变了文件的所有者以后，该文件虽然在你 的 Home 目录下，可是你已经无任何修改或删除该文件的权限了，这一点同学们千万要注 意。通常会用到这个指令的时机，应该是你想让 linux 机器上的某位使用者到你的 Home 下 去用谋个文件是会用到。不过，泼出去的水就收不回来了，你用这个命令的时候可一定要 想清楚呦。 2. chmod命令 这个命令用来改变目录或文件的属性，是 linux 中一个应当熟悉的命令。 对这个命令，使用的方法很多，鉴于篇幅的原因，我只例出其中我最常用的一种。前 面讲过，一个文件用 10个小格来记录文件的权限。前三个小格是拥有者（user）本身的权 限，中间三个小格是和使用者同一组的成员（group）的权限，最后三个小格是表示其它使 用者（other）的权限。现在我们用三位的 2 进制数来表示相应的三小格的权限，例如： 111 rwx 101 r-x 011 -wx 001 -x 100 r- 这样一来，我们就可以用三个十进制的数来表示一个文件属性位上的十个格，其中每 一个十进制数大小等于代表每三格的那个三位的二进制数。例如，如果一个文件的属性是： rwxr-r--,那么我们就可以用 744 来代表它的权限属性；如果一个文件的属性是：rwxrwxr--, 那它对应的三个十进制数就是 774。这样一来我们就可以用这种简便的方法指定文件的属性 了。例如，我想把一个文件 test.list的属性设置为 rwxr-x---,那么我只要执行： chmod 750 test.list 就可以了，对于改变后的权限，你用 ls -l 就可以看到。 五.关於 Process 处理的指令 1. ps ps 是用来显示目前你的 process 或系统 processes 的状况。 以下列出比较常用的参数: 其选项说明如下: -a 列出包括其他 users 的 process 状况。 -u 显示 user - oriented 的 process 状况 。 -x 显示包括没有 terminal 控制的 process 状况 。 -w 使用较宽的显示模式来显示 process 状况 。 16我们可以经由 ps 取得目前 processes 的状况，如 pid , running state 等。 2. kill kill 指令的用途是送一个 signal 给某一个 process 。因为大部份送的都是用来杀掉 process 的 SIGKILL 或 SIGHUP ，因此称为 kill 。kill 的用法 为: kill [ -SIGNAL ] pid ... kill –l SIGNAL 为一个 singal 的数字，从 0 到 31 ，其中 9 是 SIGKILL ，也就是一般用来 杀掉一些无法正常 terminate 的讯号。其馀讯号的用途可参考 sigvec(2)中对 signal 的 说明。你也可以用 kill -l 来察看可代替 signal 号码的数目字。kill 的详细情形请参 阅 man kill。 六. 关於字串处理的指令 1. echo echo 是用来显示一字串在终端机上。□ echo -n 则是当显示完之後不会有跳行的动 作。 2. grep/fgrep grep 为一过滤器，它可自一个或多个档案中过滤出具有某个字串的行，或是自标准 输入过滤出具有某个字串的行。 fgrep 可将欲过滤的一群字串放在某一个档案中，然後使用 fgrep 将包含有属於这 一群字串的行过滤出来。 grep 与 fgrep 的用法如下: grep [-nv] match_pattern file1 file2 .... fgrep [-nv] -f pattern_file file1 file2 ... -n 把所找到的行在行前加上行号列出 -v 把不包含 match_pattern 的行列出 match_pattern 所要搜寻的字串 -f 以 pattern_file 存放所要搜寻的字串 七. 网路上查询状况的指令 1. man 17man 是手册 ( manual ) 的意思。 UNIX 提供线上辅助( on-line help )的功能， man 就 是用来让使用者在使用时查询指令、系统呼叫、标准程式库函式、各种表格等的使用所用 的。man 的用法如下: man [-M path] [[section] title ] ..... man [-M path] -k keyword ... -M path man 所需要的 manual database 的路径。 我们也可以用设定环境变数 MANPATH 的方式来取代 -M 选项。 title 这是所要查询的目的物。 section 为一个数字表示 manual 的分类，通常 1 代表可执行指令，2 代表系统呼叫 ( system call ) ，3 代表标准函数，等等。 我们如要参考 eqnchar(7) 的资料，则我们就输入 man 7 eqnchar ，便能取得我们所要 的辅助讯息。 -k keyword 用来将含有这项 keyword 的 title 列出来。 man 在 UNIX 上是一项非常重要的指令，我们在本讲义中所述之用法均仅只是一个大家 比较常用的用法以及简单的说明，真正详细的用法与说明还是要请你使用 man 来得到。 2. who who 指令是用来查询目前有那些人在线上。 3. w w 指令是用来查询目前有那些人在线上，同时显示出那些人目前的工作。 4. ku ku 可以用来搜寻整个网路上的 user ， 不像 w 跟 who 只是针对 local host 的查询. 而且 ku 提供让使用者建立搜寻特定使用者名单的功能。你可以建立一个档案 information-file 以条列的方式存放你的朋友的资料，再建立一个档案 hosts-file 来指 定搜寻的机器名称。 ku 的指令格式可由 ku -h 得到。 八. 网路指令 UNIX 提供网路的连接，使得你可以在各个不同的机器上做一些特殊的事情，如你可以 在系上的 iris 图形工作站上做图形的处理，在系上的 Sun 上读 News ，甚至到学校的计 中去找别系的同学 talk 。这些工作可以利用 UNIX 的网路指令，在你的位子上连到各个 不同的机器上工作。如此一来，即使你在寝室，也能轻易的连至系上或计中来工作，不用 像以前的人必须泡在冷冰冰的机房面。 这些网路的指令如下所述: 181. rlogin 与 rsh rlogin 的意义是 remote login , 也就是经由网路到另外一部机器 login 。 rlogin 的格式是: rlogin host [ -l username ] 选项 -l username 是当你在远方的机器上的 username 和 local host 不同的时後， 必须输入的选项，否则 rlogin 将会假设你在那边的 username 与 localhost 相同，然後 在第一次 login 时必然会发生错误。 rsh 是在远方的机器上执行某些指令，而把结果传回 local host 。rsh 的格式如下: rsh host [ -l username ] [ command ] 如同 rlogin 的参数 -l username , rsh 的 -l username 也是指定 remote host 的 username 。而 command 则是要在 remote host 上执行的指令。如果没有 指定 command ， 则 rsh 会去执行 rlogin ，如同直接执行 rlogin 。 不过 rsh 在执行的时候并不会像一般的 login 程序一样还会问你 password , 而是 如果你没有设定 trust table , 则 remote host 将不会接受你的 request 。 rsh 须要在每个可能会做为 remote host 的机器上设定一个档案，称为 .rhosts。这 个档案每一行分为两个部份，第一个是允许 login 的 hostname , 第二个部份则是允许 login 的username 。 例如， 在 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 上头你的 username 为 QiangGe , 而你的 home 下面的 .rhost 有以下的一行: ccsun6.cc.nctu.edu.tw u8217529 则在 ccsun6.cc.nctu.edu.tw 机器上的 user u8217529 就可以用以下的方法来执行 rsh 程式: % rsh ccsun7.csie.nctu.edu.tw -l ysjuang cat mbox 将 ysjuang 在 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 上的 mbox 档案内容显示在 local host ccsun6.cc.nctu.edu.tw 上。 而如果 .rhost 有这样的一行，则 ccsun6.cc.nctu.edu.tw 上的 user u8217529 将可以不用输入 password 而直接经由 rsh 或 rlogin login 到 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 来。 注意: .rhost 是一个设定可以信任的人 login 的表格，因此如果设定不当将会让不法之徒 有可以乘机侵入系统的机会。 如果你阅读 man 5 rhosts ，将会发现你可以在第一栏用 + 来取代任何 hostname ，第二栏用 + 来取代任何 username 。 如一般 user 喜欢偷懒利用 " + username " 来代替列一长串 hostname ，但是这样 将会使得即使有一台 PC 上跑 UNIX 的 user 有与你相同的 username , 也可以得到你的 trust 而侵入你的系统。这样容易造成系统安全上的危险。因此本系禁止使用这样子的方 19式写你的 .rhost 档，如果发现将予以停机直到你找中心的工作人员将其改正为止。 同理， 如果你的第二个栏位为 + ， 如"hostname + " ,则你是允许在某一部机器上的"所有"user 可 以不用经由输入 password 来进入你的帐号，是壹种更危险的行为。所以请自行小心。 2. telnet telnet 是一个提供 user 经由网路连到 remote host。 telnet 的格式如下: telnet [ hostname | ip-address ] [ port ] hostname 为一个像 ccsun1 或是 ccsun1.cc.nctu.edu.tw 的 nameaddress， ip-address 则为一个由四个小於 255 的数字组成的 ip address ，如 ccsun1 的 ip-address 为 140.113.17.173 ccsun1.cc.nctu.edu.tw 的 ip-address 为 140.113.4.11 。你可以利用 telnet ccsun1 或telnet 140.113.17.173 来连到 ccsun1。 port 为一些特殊的程式所提供给外界的沟通点， 如资工系的 MUD 其 server 便提 供一些 port 让 user 由这些 port 进入 MUD 程式。详情请参阅 telnet(1)的说明。 3. ftp ftp 的意义是 File Transfer Program ，是一个很常应用在网路档案传输的程式。ftp 的格式如下: ftp [ hostname | ip-address ] 其中 hostname | ip-address 的意义跟 telnet 中的相同。 在进入 ftp 之後，如果与 remote host 连接上了，它将会询问你 username 与密码， 如果输入对了就可以开始进行档案传输。 在 ftp 中有许多的命令，详细的使用方式请参考 ftp(1) ，这里仅列出较常用的 cd , lcd , mkdir , put , mput , get , mget , binary , ascii , prompt , help 与 quit 的 使用方式。 ascii 将传输模式设为 ascii 模式。通常用於传送文字档。 binary 将传输模式设为 binary 模式，通常用於传送执行档，压缩档与影像档等。 cd remote-directory 将 remote host 上的工作目录改变。 lcd [ directory ] 更改 local host 的工作目录。 ls [ remote-directory ] [ local-file ] 列出 remote host 上的档案。 get remote-file [ local-file ] 取得远方的档案。 mget remote-files 可使用通用字元一次取得多个档案。 put local-file [ remote-file] 将 local host 的档案送到 remote host。 mput local-files 可使用通用字元一次将多个档案放到 remote host 上。 help [ command ] 线上辅助指令。 20mkdir directory-name 在 remote host 造一个目录。 prompt 更改交谈模式，若为 on 则在 mput 与 mget 时每作一个档案之传输时均会询 问。 quit/bye 离开ftp . 利用 ftp ，我们便可以在不同的机器上将所需要的资料做转移，某些特别的机器更存 放大量的资料以供各地的使用者抓取，本校较著名的 ftp server 有 NCTUCCCA 与系上的 ftp.csie.nctu.edu.tw 。这些 ftp server 均有提供一个 user 称为 anonymous ，一般 的"外来客"可以利用这个 username取得该 server 的公共资料。不过 anonymous 在询问 password 时是要求使用 anonymous 的使用者输入其 email address，以往有许多台湾的使 用者在使用国外的 ftp server 时并没有按照人家的要求输入其 email address，而仅是随 便打一些字串，引起许多 internet user 和管理者的不满，对台湾的使用者的风评变得很 差，因此遵循各 ftp server 的使用规则也是一件相当重要的事。 九. 关於通讯用的指令 1. write 这个指令是提供使用者传送讯息给另一个使用者，使用方式: write username [tty] 2. talk/ytalk/cytalk/ctalk UNIX 专用的交谈程式。会将萤幕分隔开为你的区域和交谈对象的区域，同时也可和不 同机器的使用者交谈。使用方式: talk username[@host] [tty] 3. mesg 选择是否接受他人的 messege , 若为 messege no 则他人的 messege 将无法传送给 你，同时他也无法干扰你的工作。使用方法: mesg [-n|-y] 4. mail/elm 在网路上的 email 程式，可经由此程式将信件 mail 给他人。 使用方式: mail [username] mail -f mailboxfile 如有信件，则直接键入 mail 可以读取你的 mail . elm 提供较 mail 更为方便的介面，而且可做线上的 alias . 你可以进入 elm 使用上下 左右键来选读取的信件，并可按 h 取得线上的 help 文件。 21使用方式: elm [usernmae] elm -f mailboxfile 十. 编译器( Compiler ) Compiler 的用处在於将你所撰写的程式翻译成一个可执行档案。在资工系常用的程式语 言是 C , pascal , FORTRAN 等。你可以先写好一个 C 或 Pascal 或 FORTRAN 的原始程 式档，再用这些 compiler 将其翻成可执行档。你可以用这个方法来制造你自己的特殊指 令。 1. cc/gcc (C Compiler) /usr/bin/cc /usr/local/bin/gcc 语法: cc [ -o execfile ] source gcc [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称，如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .c 做为结尾的 C 程式档。请参阅 cc(1) 的说明。 2. pc (Pascal Compiler) /usr/local/bin/pc 语法: pc [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称，如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会 以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .p 做为结尾的 Pascal 程式档。 请参阅 /net/home5/lang/man 中 pc(1) 的说明。 3. f77 (Fortran Compiler) /net/home5/lang/f77 语法: f77 [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称，如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .p 做为结尾的 FORTRAN 程式档。 十一. 有关列印的指令 以下为印表所会用到的指令，在本系的印表机有 lp1 , lp2 ( 点矩阵印表机 )， lw , sp , ps , compaq ( 雷射印表机 )，供使用者使用。 221. lpr lpr 为用来将一个档案印至列表机的指令。用法: lpr -P[ printer ] file1 file2 file3 ... 或 lpr -P[ printer ] < file1 例子: lpr -Plp1 hello.c hello.lst hello.map lpr -Plp1 Linux>Win NT>Win 9X, 由此说来，Linux 的网络功能仅次于 UNIX，而强于 Win NT 和其它的视窗系 列产品，对于 Win2000我还不能评价太多，因为不是很熟。 Linux 的网络功能除了基本的连线功能如 telnet, ftp, rsh, login, finger等等以外，架设各 种服务器的功能更把 Linux 网络功能发挥的淋漓尽致，下面我大概的为大家介绍一下 Linux 下的各种网络服务。 1. Mail Server Email 现在是网络上最重要的服务了，你可能没有用过 FTP, BBS, INN,但是如果你连电 子邮件都没有用过，那作为 BUPT 的一员，你得自己好好反省一下了。 现在又很多功能强大的 mailserver供你选择，例如 freemail.263.net, hotmail.com, freemail.sohu.com,等等，这些都是免费的。但这是从使用者角度来看，如果你是想为一个局 域网内部提供一个交换电子邮件的服务，那它们对你来说可就是一笔巨款了，再说人家卖 不卖给你还不好说呢。Linux 下面最著名的 mail server是 Sendmail，它是一个负责监控和传 送电子邮件的邮件代理程序，你使用它就可以在在一个小的局域网（例如宿舍网）里提供 一个电子邮件服务，这是多么神奇的事情啊！使用 Linux 下面的 MailServer最大的好处是性 价比高，这些软件的功能强大，却又是完全免费的，我们完全不用去花几万元买一个功能 有限还要按照人头收费的 Exchange Server，或者是使用 D版软件被别人扎脊梁骨。 2. Router 和 Gateway 如果你的计算机可以连接到外面的 Internet 上去， 然而一些可以连接到你这台机器上的 24计算机却只能访问里面的局域网，那么你可以安装 Router或 Gateway的服务，这样别人就 可以通过你的机器和外面的世界联系了。当然了，这么做的前提是你有一颗大公无私的信， 要我就不行，我可舍不得把我的 PIII 的机器贡献给宿舍的网虫们。 3. Samba 在 Windows 横行的今天，Samba 的出现对于 Linux 的茁壮成长是非常重要的，它大大 拓宽了 Linux 的应用领域。Samba 可以提供一种转换 SMB（windows 使用的一种信息格式） 和 NFS（Linux 使用的一种信息格式）的服务，通过 Samba, 运行 Windows的工作站就可以 同运行 Linux 的服务器之间进行通信，还可以 让网络上的使用者（包括 Windows 用户）共 享一台打印机，这样 Linux 的服务器就可以运行在 Windows的环境中了。 4. NFS Server Linux 还可以作为文件服务器，为网络上具有存取权限的 Windows/Linux机器分享相同 的文件系统，这样一来，不论是在 Windows 还是在 Linux 的网络中，Linux 的文件服务器都 能够发挥作用了。 5. Terminal Server 这种服务能够提供 PPP/SLIP Dialup(包括 multi-port,就是一台计算机连多个调制解调器 上网)，让一般的民用网络 Moden 使用者可通过 Terminal Server与 Internet连接起来。 6. BBS 在北邮如果你没有上过 BBS（Bulletin Board System电子布告版）我会很吃惊的， 202.112.101.44 或者是202.204.7.235 你至少应该去过一个吧？如果没有去过，那么赶快把这 一课补上。关于 BBS到底能做什么我就不多说了，我假定你已经知道了，现在网络上流行 的免费 BBS版本很多，著名的有 Phoenix,Maple,Firebird,Pivot等等，这些都可以在 Linux 上 使用。另外还有许多基于 WWW 的 BBS，例如著名的跨平台的 Motiff Community，可以非 常稳定的在 Linux 下运行，这是"瘟都死"所不能比拟的。 7. WWW 在 Linux下面也有功能强大的 WWW服务器，你完全可以不必去使用又贵又不稳定的 IIS。但是不可否认 IIS 的操作非常的简单，如果你觉得自己有钱，可以买得起 Win2000 Advanced Server,又出得起"人头税"，那你就用"瘟都死"吧。在 Linux 上的 WWW服务程序 很多，现在最著名最流行的是 Apache，在北邮，有许多的服务器就是跑 Apache 的。现在在 Linux 上使用 Apache+PHP+MySQL 是实现动态页面的最佳搭配，立志于搞网站建设的朋友 可一定要留心这一块，因为它可以为你的网站建设节省大笔的成本（现在可是操作系统比 机器贵）。我知道一个讨论组：www.coventive.com.cn/club/default.htm，它就是用 Apache+PHP+MySQL 这种组合建立起来的，有兴趣的朋友可以去看看。 25 二.几种重要的配置文件 Linux 下面的配置文件非常的多，对于初学者来说，我们只需要知道最最常用的几个配 置文件就可以了。由于片符合时间的原因，在这里我只介绍四个非常经典的配置文件 (lilo.conf, passwd,inittab,fasttab)，这四个文件中我重点介绍 lilo.conf，其余三个文件会简单的 在课堂上演示。至于 Linux 其它众多的配置文件必须各位同学自己下去查找相关资料自己学 习了。 1. lilo.conf 这是 Linuxloader(lilo)的配置文件。对于初学者来说，这个配置文件是非常重要的，因 为它直接关系到你的系统是否能够正确的引导到 Linux 上来。 我在这里主要将一下如何使用 lilo 实现多个在一台机器上安装多个操作系统。 一般来说，第一次安装 Linux 后，缺省引导的系统是 Linux，但是对大多数 Linux 用户 来说，他们使用 windows 的时间会多于 Linux，所以我们最好能够将缺省引导的系统改为 windows，这样的话，就省去了每次启动时敲一串字符的麻烦。要修改引导顺序，就要修改 Linux 系统中的一个配置文件，这个文件就是/etc/lilo.conf。我使用的是 Xlinux OS 1.5,用 vi 打开这个文件后，会出现下面的文字： boot=/dev/hda map=/boot/map install=/boot/boot.b prompt timeout=100 linear default=xlinux image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0 read-only root=/dev/hda4 other=/dev/hda1 label=win 这就是刚刚安装完毕后的 LILO配制文件.这个文件是按照由前到后顺序引用的,通过修 改这个文件就可以改变 lilo 执行时的一些特性.首先我将这个文件中比较重要的几个地方给 大家介绍一下: 首先请看第 5 行:timeout=100,这是一个设置在 lilo 引导缺省的系统之前等候用户输入系 统别名的等候时间长度.它的时长好象不是按秒一级的数量级进行计算的,总之用户可以按 照自己的实际需要设置相应的时长.我一般是设置成 timeout=500. 然后我们看第 7 行:default=xlinux,这里是关键之一!这一行指明缺省引导的系统的别名 26是 xlinux,要想改变系统的缺省引导顺序,这里是需要修改的,稍后就会说到是怎么修改的. 再看第8行到第 11 行,这四行指明了引导 Linux 系统的一些细节. image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0指明了操作系统核心是放在哪里的,以便于引导程序装载操作 系统核心;label=xlinux指明了引导这个操作系统时用的别名,这里是xlinux; root=/dev/hda4指 明了引导程序需要到哪一个硬盘的第几个分区去寻找 init 过程,在这里是要到第一个硬盘的 第四个分区中去将引导系统的控制权交给这个分区里的 init过程. 最后我们看看文件中的最后两行.other=/dev/hda1说明除了linux操作系统以外,机器中还 安装了别的操作系统(当然我知道这个另外的操作系统是我的 win2000了),它位于第一块硬 盘中的第一个分区,一般来说,这个路径是在安装的时候就设置好的,不需要我们手工修改,但 是我认为知道这些信息还是很有必要的;label=win指明了这个系统引导时使用的别名为win. 因为 lilo 是顺序引用的,所以如果我们想要让缺省引导的系统变成 windows,就需要将这两行 移动到 image=.....那一行之前的位置,我建议的位置是放在 image=...之前和default=.....之后. 这是关键之二! 当你将前面的两个关键步骤完成之后,还需要将default=....那一行改成 default=win,这是 比较重要的一步,虽然即使你不改动这里,系统也可以按照你的想法去引导,但是我可不敢保 证你这样做不会出一点问题.再说,如果你不改动这里那多别扭啊! 做到这里,我们对lilo.conf这个文件的改动就结束了,然后只要退出vi,然后键入 lilo -v -v -v这个命令来更新一下LILO,我们就大功告成了.当你reboot以后,就会发现在"lilo:"那里敲入 回车键后,系统就会缺省的引导到 windows 系统去了. 2. Passwd 这个配置文件是关于用户口令的。如果你是一名系统管理员，有可能会一次新增很多 的用户，这时用 adduser就相当麻烦了。一般有功力的管理员会直接去修改/etc/passwd 文件。 利用 passwd文件，可以控制用户的口令状态及一些个人配置。 对于这个文件，普通单机用户使用的并不是很多，主要是多用户的管理员使用，对于 它的一些基本配置方法，我会在课堂上为同学们演示，这里不再赘述。 3. Inittab和 fasttab 这两个文件都是存放在/etc 这个目录下面的，Inittab 文件用来配置 Linux 初始化的一些 动作，我们最常用的是设定 Linux 的启动方式。Fasttab 文件用来设定一些在 Linux 启动时的 动作，主要是文件系统或者是外设的挂接动作，如果你想让你的 Linux 一开始就能够使用光 盘驱动器，就可以把 mount 指令加到这个文件中去。 因为这两个文件对我们初学者来说，可以利用的地方不是很多，所以我不用过多的文 字来描述它们的功能，具体的操作我会在课堂上为同学们演示，这里不再赘述。 27 三.Linux下常用的工具软件 这里我会为大家介绍 Linux 世界里最常用的几种工具软件，包括：vi, tar, gzip, rpm。 1. 文字编辑 vi 是Linux(UNIX)世界最强大的文本编辑工具，我在第一讲中提到过它，现在我把它的 一些基本使用方法介绍给大家。 Vi 的三种状态 „ Command mode : 控制萤幕游标之移动，字元或游标之删除，搬移复制某 区段及进入 Insert mode 下，或者到 Last line mode 。 „ Insert mode : 唯有在 Insert mode 下, 才可做文字资料输入，按 Esc 键可到 Command mode 。 „ Last line mode : 将档案写入或离开编辑器，亦可设定编辑环境, 如寻找字 串、列出行号..等。 vi 的基本操作 ‹ 进入 vi 1. 在系统提示符号下输入 vi 及档案名称後即进入 vi 全萤幕编辑画面,且在 Command mode 下。 ‹ 切换至 Insert mode 编辑文件: 在 Command mode 下可按 'i' 或 'a' 或 'o' 三键进入 Insert mode。 ‹ 离开 vi 及存档: 在 Command mode 下可按 ':' 键进入 Last line mode, ：w filename (存入指定档案) ：wq (写入并离开 vi) ：q! (离开并放弃编辑的档案) Command mode 下功能键简介 1. 进入 Insert mode i : 插入, 从目前游标所在之处插入所输入之文字。 a : 增加, 目前游标所在之下一个字开始输入文字。 o : 从新的一行行首开始输入文字。 2. 移动游标
上海电机学院C语言实训答案
解除C语言实训烦恼 “计算机能力强化实训”（C语言）任务书 一、实训目的 C语言程序设计是本科工科类各专业的重要基础课，主要学习程序设计的基本概念和方法，通过本门课程学习，使学生掌握C语言的基本原理，熟练掌握程序设计的基础知识、基本概念；掌握程序设计的思想和编程技巧。 实训是在学生已经具备了使用C语言编写简单的应用程序的能力，为使学生对C语言有更全面的理解，进一步提高运用C语言编程解决实际问题的能力，通过提出算法、指定输入输出来设计一个解决方案。并为参加计算机等级考试作准备。 二、实训的基本内容和要求 参加实训的学生，应当认真完成实训的全部内容。最终提交实训成果来证明其独立完成各种实际任务的能力。从而反映出理解和运用本课程知识的水平和能力。具体如下： 1、代码编写规范，形成良好的编程习惯； 2、程序须有一定的健壮性和必要的提示信息，考虑问题的多种可能和边界数据。 3、提交实训报告电子稿、装订的打印稿。实训报告内容包括以下几个方面：  程序的总体设计和算法分析。  程序流程图、函数说明  源程序代码清单  测试数据和测试过程记录  遇到的问题及解决方法分析  实训小结 4. 程序运行方式 构建一个简易菜单，形如： 用户通过输入数值选择所需运行的子程序，当一个子程序运行结束后回到菜单界面，直至用户输入0后退出程序。 5．实训选题 每人至少做6题，题目如下（每人的题目由任课老师安排） （1）编写一个程序实现如下功能：一个整型数组有10个元素，删除所有值为n的元素。要求： ① 主函数完成n的输入，数组元素输入以及删除后数组元素的输出。 ② 删除功能用子函数完成。 （2）编写一个程序实现如下功能：输入10个学生5门课程的成绩，分别用函数求：①每个学生的平均分；②每门课程的平均分；③找出最高的分数所对应的学生和课程。 若输入2个学生的成绩，其运行结果如下图所示。 （3）编写一个程序实现如下功能：找最长的单词。设输入的英文短文不超过一行（假设正文最后有“.”结束，以“,”或空格分隔，不出现其他符号），编程将所有单词输出，并求其中最长单词的长度，并将该单词输出。 （4）编写一个程序实现如下功能：有8位裁判为1个运动员打分，请计算并输出去掉一个最高分和一个最低分后这个运动员的平均得分以及所评分最接近平均分的裁判员号。裁判员号及其所打分数从键盘输入，假设裁判员号为整数，所打分数为实数。 （5）编写一个程序实现如下功能：从键盘输入字符（最多为80个），遇到回车键输入结束，将输入的字符串按奇偶位置拆分，奇数位上的字符在前，偶数位上的字符在后，重新组成新的字符串输出，例如输入: ab12cd3456fg，则经过程序处理后输出: a1c35fb2d46g 。 （6）功能说明：编写程序，实现以下成绩处理功能（输出格式参见示例）： 1）输入n和n个成绩（成绩为浮点数类型，数组名记为a，假设1≤n≤50）； 2）计算并输出成绩的累加和（记为sum）与平均成绩（记为ave），将≥ave的成绩归为A档，将＜ave的成绩归为B档； 3）分别统计A、B两档的人数，计算在总人数中的比率； 4）求出A档学生的最低分和B档学生的最高分，它们与平均成绩的差值； 运行示例： 输入：9 55.5 99.5 50.0 90.0 88 59.5 48 60 78.0 输出： Sum=628.5, Ave=69.8 A: 4,44.4% B: 5,55.6% MinA: 78.0,+8.2 MaxB: 60.0,-9.8 说明：输入的第1个数表示学生人数（n=9），接着输入的9个成绩中，累加和为628.5（所有小数均保留一位小数输出），平均分为69.8分；平均分以上（A档）有4人，占44.4%，平均分以下（B档）有5人，占55.6%；A档的最低分为78分，超出平均分8.2分，B档的最高分为60分，距离平均分还有9.8分的差距。 （7）功能说明：编写程序，通过以下步骤验证一个正整数对是否符合特定的编码规则： 1）输入正整数a与b； 2）计算a的所有不同的质因子（包括1）之积，记为s； 3）如果s等于b，则通过验证，输出“OK”，否则输出“Err”。 输出格式参见以下示例。 运行示例1： 输入：588 42 输出：588: 1*2*3*7=42, OK 说明：输入数为588（对应a）和42（对应b），588的质因子为1、2、3和7，其累乘结果为42（对应s），由s等于b（均为42），输出OK。 运行示例2： 输入：17 55 输出：17: 1*17=17, Err(17!=55) 说明：质因子为1和17，乘积仍为17，不等于b（55），输出Err，及不通过原
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