[Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

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  • (PostNo.3221)

[Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by ELIN » 2011年8月25日(木) 13:30

lainです。おはこんばんちわ。
可変長 暗証番号認証システムのUnit-BOXをリリース致します。


【概要 & 使用方法】
パスワードロックドア(7ボタン・5回入力)というトピックが上がっていますが
それにインスパイアされたので、作成してみました。

1. 左側面にある4つのレバーで0~15の値を決めます (2進数入力となります)。
2. 正面にある石ボタン(CLK)が押されると、内部カウンタがカウントアップ (+1) します。
3. 内部カウンタの値がレバーによる値と一致した場合に、判定出力(match result)が1になります。
4. 正面にある石ボタン(RST)が押されると、内部カウンタの値が0にリセットされます。

つまり、レバーで「5」をセットしておくと、5回ボタンを押したときだけ出力が1になり
それより多いときや少ないときは出力が0になる、ということです。

これを応用すると、0~9の複数桁 (3桁や4桁~) の暗証番号認証システムが作成でき、
簡易セキュリティシステムとして動作させることが可能です。
たとえば、出力端をドアに接続すると、暗証番号式ロックドアとして機能させることができます。
(実際に運用する際は、ドアは破壊される可能性があるので他の手段をとってください)


【要件】
・10進数 -> 2進数 の理解


【仕様】
・入力端子 (金ブロック)
 - 正面:石ボタンによる CLK入力
 - 正面:石ボタンによる RST/CLR入力
 - 左側面:レバーによる 暗証番号設定bit (2^3~2^0) 入力
・出力端子 (ダイヤモンドブロック)
 - 正面:暗証番号とカウンタの値が一致しているかの判定出力 (match result)
 - 右側面:内部カウンタの各bit (2^3~2^0) 出力 ※拡張用(後述)
・ユニットサイズ
 - W30xD32xH6
 - 3桁認証の作成サンプル -> W36xD40xH18


【制約事項】
・1桁のみの場合、暗証番号を0に設定するとリセットボタンを押すことで
 判定出力が1になってしまうので注意してください。
 複数桁で運用する場合は、0を含んでもかまいません (404とか。全桁0を除く)。
・リピータの扱いには注意してください。スティッキーピストンに対する入力部で
 リピータの遅延を特定段階にすることでピストンからブロックが離れてしまうという
 グリッチを利用しているため、リピータの遅延が変わると正常に動作しません。
・回路規模の都合上、CLK入力は余裕のある速度を持って行ってください。
 連打されると正常にカウントアップされません。
 (ボタンが凹んで戻ってきてから押す分には大丈夫)


【応用例(Q&A形式)】
Q. 何回入力したかわかりません / レジスタの保持値がいくつかわかりません
A. 右側面の出力端子で判別してください。各出力端が2^3~2^0に対応しています。

Q. もっと直感的に値の把握がしたい / 拡張用端子ってなんですか
A. 当GaelicSquadがリリース済みの74xx47 / 74xx247 ICをベースとしたユニット
 別途ここに接続し、更にリリース済みの7segデジタルディスプレイを接続することで
 より容易に視認可能となります。

Q. 0~15を、0~9とか1桁で認証したい
A. 添付ファイルにそのような機能を持たせたものを同梱したので、そちらをどうぞ。
 (4bit-passcode_dec.schematic)

Q. 1桁の認証だけだと意味がないように思うんですが
A. 添付ファイルに0~9を3桁使って認証する実装例を同梱したので、そちらをどうぞ。
 (4bit-passcode_dec_3layer.schematic)
 この構造は可変長なので、4桁や5桁も(その気になれば)可能です。


【動作原理 (わかる人向け)】
回路構成は単純で、スティッキーピストンを使ったT型FFを4個連結させ、4bitのレジスタとして
実装しています。石ブロックによるCLKのポジティブエッジを検出し、T型FFがカウントアップ
される仕組みになっています。
ユーザが設定可能なレバーによる暗証番号設定部分は、いわばROMとして実装されています。
このROM部分とT型FF4段による出力を比較し、2^3~2^0の各bitで一致・不一致の判断をします。
比較部分(コンパレータ)は、XNOR(EXNOR)および4段のANDを用いて実装しています。
コンパレータが「なるほど、よくわからん」って人はXNORの真理値表でも書けばわかるはずです。
よりセキュアな回路構成にしたい場合は、この構成を複数レイヤー重ねることで実現できます。
この場合、最終段出力は、各レイヤーの一致・不一致結果のANDをとればいいだけです。


【ダウンロード】
4bit-passcode.zip
(8.64 KiB) ダウンロード数: 122 回

添付ファイル (4bit-passcode.zip) として、3ファイルを同梱しました。
・4bit-passcode_hex.schematic -> 内部レジスタで0x0fまでカウントする版
・4bit-passcode_dec.schematic -> 内部レジスタで0x09までカウントする版 (10を検出し0にリセット)
・4bit-passcode_dec_3layer.schematic -> 10検出0リセットの構造を3つ重ねたもの

frontview.jpg
正面から見たところ 左がRST/CLR 右がCLK

with7seg.jpg
74MC247-hex ユニットと 7segDisplay を接続したところ (応用例)


執筆&設計者 : lain
最後に編集したユーザー ELIN [ 2011年8月28日(日) 02:34 ], 累計 1 回
コード: 全て選択
    _____         ___                             __
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  / (_ / _ `/ -_) / / __/ (_-</ _ `/ // / _ `/ _  /
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                               /_/
ELIN
ID:7f44f9dd
水から上がったとこ
 
記事: 6
登録日時: 2011年8月20日(土) 00:05

  • (PostNo.3386)

Re: [Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by rikyuusima » 2011年8月27日(土) 16:56

すいません、あの・・・セーブデータが解凍しても出ないんですが・・・
rikyuusima
ID:5b232357
木を殴ってる
 
記事: 16
登録日時: 2011年8月11日(木) 11:04

  • (PostNo.3399)

Re: [Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by gloamingmoon » 2011年8月27日(土) 18:23

rikyuusima さんが書きました:すいません、あの・・・セーブデータが解凍しても出ないんですが・・・


schematic データは MCEdit でインポートするためのものです。
通常のセーブデータではありません。
:red: :red:   三 :pdi: :ore: :ore: :ore:
掘るぜぇ~、超掘るぜぇ~!
アバター
gloamingmoon
ID:9cf48944
レッドストーン掘り
 
記事: 665
登録日時: 2011年6月21日(火) 09:53

  • (PostNo.230515)

Re: [Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by sirousaP » 2015年5月06日(水) 16:11

通常のセーブデータではありませんって当たり前のように言うとか…
何様なんでしょうねぇ
sirousaP
ID:230c382c
 

  • (PostNo.230518)

Re: [Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by elise_blacklab » 2015年5月06日(水) 16:17

sirousaP さんが書きました:通常のセーブデータではありませんって当たり前のように言うとか…
何様なんでしょうねぇ

過去最高に意味の分からない返信の上4年弱も前のトピック。
メイドつくってたりします.http://el-blacklab.net/
アバター
elise_blacklab
ID:6c559222
掘り廃人
 
記事: 2349
登録日時: 2014年6月25日(水) 18:30

  • (PostNo.230530)

Re: [Redstone] 可変長 暗証番号認証システム

投稿記事by Mon_chi » 2015年5月06日(水) 17:34

sirousaP さんが書きました:通常のセーブデータではありませんって当たり前のように言うとか…
何様なんでしょうねぇ

もっと言うならモデレータ様です
Mon_chi
ID:1cb42547
鉄鉱掘り
 
記事: 280
登録日時: 2014年11月20日(木) 19:58


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