EDA课程设计数字密码锁.doc

目录 目录 2 摘要 3 关键词 3 1 引言 4 1.1 课程设计背景 4 1.2 课程设计目的 4 1.3 课程设计内容 4 2 数字密码锁设计 4 2.1系统设计 4 2.2模块功能 5 2.2.1 控制模块 5 2.2.2 比较模块 7 2.2.3 寄存模块 7 3 仿真分析 8 3.1 控制模块的仿真 8 3.2 比较模块的仿真 9 3.3 寄存模块的仿真 10 3.4系统的仿真波形 10 3.5 系统的引脚锁定 12 4 设计总结 12 参考文献 13 摘要：随着数字集成技术和电子设计自动化(EDA)技术的迅速发展，数字密码锁应运而生。本文采用先进的EDA技术，利用QUARTUS Ⅱ工作平台和VHDL语言，设计了一种新型的数字密码锁,它不但可以完成锁具的基本功能，还能附加一些其他的智能，例如：报警、识别功能，数字密码锁具功能齐全，安全系数高，有机械锁无可比拟的优越性，它的造价成本低，易于操作，越来越受到众多客户的青睐，可以优先占领市场有利份额。 关键词：EDA技术；QUARTUS Ⅱ工作平台；VHDL语言；数字密码锁 1 引言 1.1 课程设计背景 数字密码锁随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面， 而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品 的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可 缺少的必备物品。发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等 缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、 防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示 屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。在未来的生活中，数字密码锁必将在学 领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。 1.2 课程设计目的 1. 掌握VHDL语言编程方法，通过实践加深对理论知识的理解。 2. 学会QuartusⅡ软件的使用方法。 3.掌握数字密码锁的设计方法。 4.掌握波形仿真，学会分析实验现象，提高分析问题的能力。 1.3 课程设计内容 设计一个数字密码锁，用户可输入4位的二进制数，可有用户任意输入正确时开锁，密码输入错误时报警.码可手动预置，并可进行修改密码，取消报警。给出系统总体组成框图，设计思路，完成以上模块的VHDL实现及功能仿真，顶层文件及整体仿真。 2 数字密码锁设计 2.1系统设计 根据系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法。顶层设计采用原理图的设计方式和系统的整体组装，分别由控制模块、寄存器模块、比较器模块等部分组成。即按照这三个组成模块定义相应的芯片引脚和输入输出的参数。 2.2模块功能 系统主要由3个模块组成,分别是控制模块、寄存器模块、比较器模块。 2.2.1 控制模块 控制模块采用有限状态机设计，将系统分为7个状态，即开锁状态（outlock）、安锁状态(inlock)、输入密码状态(input)、密码初验正确状态(right)、密码初验错误状态(wrong)、报警状态(alarm)、修改密码状态(change)。状态转移图如图2-2-1。 系统上电时，处于开锁状态，当输入修改密码xiu信号时，系统进入修改密码状态;若输入安锁lock信号，系统进入安锁状态，锁闭合：在安锁状态，输入输入密码start信号，系统进入输入密码状态；在输入密码状态，如输入密码内容和长度均正确，进入密码初验正确状态，如果密码错误，进入密码初验错误状态；在密码初验正确状态，输入确认信号enter时，进入开锁状态，在开锁状态kai信号等于‘1’；在密码初验错误状态，输入确认信号enter时，进入报警状态；在报警状态。warn信号等于‘1’。 VHDL代码如下： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity mima is port(clk,lock,start,xiu,enter,yes:in std_logic; warn,kai,wr,en:out std_logic); end;