CN105005391A - 一种基于fpga实现键盘键值更换的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机键盘输入安全技术领域，特别涉及一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置和方法。本发明的装置和方法是按照特定的约束制定一个键值转换表，在用户需要登录一些客户端时，用户可以利用FPGA实现键盘键值更换方法的设备来进行用户名和密码登录，极大的提高了键盘输入的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机键盘输入安全技术领域，特别涉及一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置和方法。
背景技术
在先前的多单元服务器中，操作系统上客户需要的一些定制工具软件都是直接通过USB口的键盘进行用户登录和操作，遵循的是标准的USB键值表，对于客户的安全性存在隐患。
FPGA，（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA具有可编程的特点。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置和方法，其能够大幅度提高键盘输入的安全性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，包括FPGA芯片和接口，所述的FPGA芯片内包括MCU模块、USB Host模块和USB Device模块，其中，所述的MCU模块为控制模块，所述的USB Host模块用于通过接口连接键盘的USB口，所述的USB Device模块用于模拟USB 键盘，并将所述USB Host模块得到的键盘数据经过键值转化后发送给计算机。
USB Host模块是根据USB协议搭建的，其用于将从键盘收到的数据发送给MCU模块进行封包。
USB device模块是根据USB协议搭建的，它的功能是将MCU模块接收到的数据解包并发送给计算机。
MCU模块和USB host模块、USB Device模块直接连接时通过Wishbone总线进行数据交换。
一种基于FPGA实现键盘键值更换的方法，包括以下步骤：
A、USB Host模块接收键盘传递来的数据信息，并发送给MCU模块；
B、MCU模块进行键值转化后，将转化后的数据信息发送给USB Device模块；
C、USB Device模块模拟USB 键盘，将数据信息发送给计算机。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明定制了一种USB键盘键值转协议，将带有此协议的USB设备直接接入系统，对客户的工具软件进行登录和操作，操作显示键值和实际键值有差别，而将USB键盘一端插入本发明的装置中，利用FPGA实现键盘键值更换，装置另一端插入计算机主机，对定制工具软件进行操作可正常进行。
本发明应用在计算机领域，对于一些特殊用户提供了一种安全保密措施，按照特定的约束制定一个键值转换表，在用户需要登录一些客户端时，用户可以利用FPGA实现键盘键值更换方法的设备来进行用户名和密码登录，极大的提高了键盘输入的安全性。
本发明可以应用在计算机领域、云终端、物联网终端、多媒体终端等带有安全保密需求使用的领域中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置和方法的芯片内部构建结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一：
一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，包括FPGA芯片和接口，所述的FPGA芯片内包括MCU模块、USB Host模块和USB Device模块，其中，所述的MCU模块为控制模块，所述的USB Host模块用于通过接口连接键盘的USB口，所述的USB Device模块用于模拟USB 键盘，并将所述USB Host模块得到的键盘数据经过键值转化后发送给计算机。
USB Host模块是根据USB协议搭建的，其用于将从键盘收到的数据发送给MCU模块进行封包。
USB device模块是根据USB协议搭建的，它的功能是将MCU模块接收到的数据解包并发送给计算机。
MCU模块和USB host模块、USB Device模块直接连接时通过Wishbone总线进行数据交换。
如附图１所示，将多单元服务器上电开机后，将USB键盘、鼠标插入管理板的USB口上。双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面可以看到多单元服务器有八个刀片主板，然后通过USB键盘的上下左右键来切换各个刀片。选好要进入的刀片后进入到当前的刀片后，通过显示器可以看到此刀片的系统，可以通过键盘、鼠标对当前的刀片服务器进行操作。
切换到一个服务器，找到客户定制的工具软件，用鼠标双击打开工具，用直接插入USB接口的键盘输入用户名和密码，提示用户名和密码错误。然后将USB键盘拔下，插入这个FPGA实现的键值转换工具，另一端USB口插入标准键盘，输入用户名和密码，可以看到用户名和密码是正确的。
实施例二：
一种基于FPGA实现键盘键值更换的方法，包括以下步骤：
A、USB Host模块接收键盘传递来的数据信息，并发送给MCU模块；
B、MCU模块进行键值转化后，将转化后的数据信息发送给USB Device模块；
C、USB Device模块模拟USB 键盘，将数据信息发送给计算机。
本专利适用于信息控制中心、呼叫中心、证券/金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心等所有的具有安全需要，以及键盘操作的环境中。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，包括FPGA芯片和接口，其特征在于，所述的FPGA芯片内包括MCU模块、USB Host模块和USB Device模块，其中，所述的MCU模块为控制模块，所述的USB Host模块用于通过接口连接键盘的USB口，所述的USB Device模块用于模拟USB 键盘，并将所述USB Host模块得到的键盘数据经过键值转化后发送给计算机。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，其特征在于，所述的USB Host模块是根据USB协议搭建的，其用于将从键盘收到的数据发送给MCU模块进行封包。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，其特征在于，所述的USB device模块是根据USB协议搭建的，它的功能是将MCU模块接收到的数据解包并发送给计算机。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现键盘键值更换的装置，其特征在于，所述的MCU模块和USB host模块、USB Device模块直接连接时通过Wishbone总线进行数据交换。
5.一种基于FPGA实现键盘键值更换的方法，包括以下步骤：
A、USB Host模块接收键盘传递来的数据信息，并发送给MCU模块；
B、MCU模块进行键值转化后，将转化后的数据信息发送给USB Device模块；
C、USB Device模块模拟USB 键盘，将数据信息发送给计算机。
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