基于VHDL语言的8位数字密码锁设计教程.doc

PAGE  PAGE 19 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2014级学生 EDA课程设计 EDA课程设计报告书 课题名称基于VHDL语言的8位数字密码锁设计 姓 名 学 号 院、系、部 专 业 指导教师  2016年6月20日 一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个具有能够修改、控制、扫描、显示密码的密码锁电路。 要 求： 1： 数码输入：手动用3个拨码开关与3个按键设计三位密码的输入，并在显示器显示出该数值。 2： 数码验证：开锁时输入密码后,拨动 RT键使其为高电平，而CHANGE为低电平检测，密码正确时开锁，输出LOCKOPEN灯灭，LOCKCLOSE灯亮，表示开锁成功。 3 ：错误显示：当密码输入错误时，LOCKOPEN灯亮，LOCKCLOSE灯灭，表示开锁失败。 4 ：更改密码：当改变密码时，按下CHANGE键使其为高电平，而RT为低电平时，可改变密码。 5： 密码清除：按下REST可清除前面的输入值，清除为“888”。 指导教师签名： 2016年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2016年 月 日 三、成绩 指导教师签名： 2016年 月 日  基于VHDL语言的8位数字密码锁设计 1 设计目的 （1）熟悉集成电路的引脚安排。 （2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 （3）了解面包板结构及其接线方法。 （4）了解电子密码锁的组成及工作原理。 （5）熟悉电子密码锁的设计与制作。 2设计方案 电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。拨码与按键和触摸式4*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。 数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，但是在本设计中任然使用LED数码管。 根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体总体框图如图2.1所示。 输入模块 寄存器与清零信号发生电路 数值比较器 拨码与按键 单脉冲控制 输入译码 LED灯 扫描电路 三选一选择器 开/关锁电路 控制模块 显示模块 BCD七段译码显示电路 图2.1电子密码锁系统总体框图 3功能模块 3.1 输入模块 3.1.1功能介绍 输入时有三个拨码键控制输入，每个拨码各控制一位密码，对于其中一个拨码键每拨一次码按一次按键，表示输入一位，当输入四位时输出一位数，用“888”作为初始密码。 3.1.2输入模块与仿真图形 单脉冲控制如图3.1如下图 图3.1 上图为单脉冲控制输入，当M给一上升沿信号将在PUL输出一位与之对应的高或低电平。 四位串行输入并行输出寄存器如下图3.2 图3.2 上图为4为串行输入并行输出寄存器，它由4个D触发组成，当reset为高电平时，每给一脉冲输入数据将向右移一位二值代码，它能同时复位。 3.1.3程序的输入 在文本区内输入程序，程序如下： 单脉冲信号控制 puls.vhd LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY puls IS PORT (PUL,M:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC); END puls; ARCHITECTURE BEHAVE OF puls IS SIGNAL TEMP:STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(M) BEGIN IF MEVENT AND M=1 THEN IF PUL=1 THEN TEMP=1; ELSE TEMP=0; END IF; END IF; END PROCESS; Q=TEMP; END BEHAVE; 4位串行输入并行输出寄存器 shifter.vhd LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_L