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保险箱用的4位数字代码锁ddpp课程设计
电子科技大学
数字设计原理与实践
课
程
设
计
报
告
题目:保险箱用的4位数字代码锁
姓名:魏玉峰
学号:2012171010009
任务与要求
设计一个保险箱用的4位数字代码锁,该锁有规定的地址代码A、B、C、D,4个输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端,锁的代码由实验者自编。当用钥匙开箱时,如果输入的4个代码正确,保险箱被打开;否则,电路将发出警报(可用发光二极管亮表示)。
具体要求:1)写出该组合逻辑电路的分析和设计方法;
2)参考有关资料画出原理图,找出要使用的芯片;
3)画出真值表以验证是否正确;
4)使用Verilog HDL语言进行仿真。
设计思路的介绍
根据题意,设该代码锁的密码为0101,使能端E为高电平有效。根据题意,得出该电路的真值表如下:
E A B C D S L 0 X X X X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1
三、总体方案的选择
经过多次选择与比较最终选择74151,7400以及LED灯来完成电路。A,B,C个输入端作为多路复用器74151的地址端,D作为D2的输入,其余端口均接地。开箱钥匙孔信号E作为74X00的一个输入端。设计开锁的正确代码为ABCD=Q3Q2Q1Q0=0101,当用钥匙开锁(即E=1)时,如果正确输入开锁密码:0101,则输出Y为逻辑高电平,锁被打开(S=1),而LED灯不会亮(即不会报警L=0);如果输入的密码错误或者钥匙孔信号无效,则输出Y为逻辑低电平,锁无法打开(S=0),?LED灯亮(L=1),产生报警效果。
四、Verilog HDL 代码
module try1(
D,
C,
B,
A,
E,
S,
L
);
input D;
input C;
input B;
input A;
input E;
output S;
output L;
wire SYNTHESIZED_WIRE_10;
wire SYNTHESIZED_WIRE_8;
wire SYNTHESIZED_WIRE_9;
assign L = SYNTHESIZED_WIRE_8;
assign SYNTHESIZED_WIRE_10 = 0;
\74151 b2v_inst(
.GN(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.C(A),
.B(B),
.A(C),
.D5(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D0(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D1(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D4(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D3(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D2(D),
.D6(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.D7(SYNTHESIZED_WIRE_10),
.Y(SYNTHESIZED_WIRE_9)
);
assign S = ~SYNTHESIZED_WIRE_8;
assign SYNTHESIZED_WIRE_8 = ~(SYNTHESIZED_WIRE_9 E);
endmodule
仿真结果截图
结果分析
当且仅当输入正确密码ABCD=0101且E=1时,输出S=1即密码锁被打开;其他情况密码锁均不会打开且电路会发生报警。
总结
通过这次的课程设计,强化了我所学的知识,还加强了我的动手能力,在与同学讨论进行改进讨论的过程中我们的知识也不断提升。对我个人而言,我最大的收获就是学会了如何利用Quartus II进行电路仿真模拟。我明白了做实验设计应该按步骤设计:列真值表→根据真值画卡若图列出逻辑函数表达式并化简→根据化简了的逻辑表达式画出逻辑电路图→选择适当的电路芯片合理布线设计实验线路。
? 做实验时需要用到很多的连接导线,在连接导线时一定要小心、耐心,根据逻辑表达式可以直接接线,但是容易接错。最快捷的接法是将芯片引脚对应逻辑电路图的输入输出端分别编号,接线时就可以直接按编号接,布局合理也非常的重要。在其中我不断地翻书,找资料。其次还学会了如何撰写设计报告,这一切都使我觉得自己受益匪浅。
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