基于CPLD的数字锁设计.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称： 嵌入式系统 题 目：基于CPLD的数字锁 专业班级：电子信息0781 学生姓名： 指导老师： 审 批： 任务书下达日期 2011 年01月02 日 设 计 完成日期 2011 年 01月21日 设计内容与设计要求 CPLD为复杂可编程逻辑器件，通过EDA技术对其进行编程，可将一个较复杂的数字系统集成于一个芯片中，制成专用集成电路芯片，并可随时在系统修改其逻辑功能。有关知识可参见相关教材或参考书。 一．设计内容 设计一个二位十进制数字锁，并验证其操作。具体要求如下： 开锁代码为二位十进制数，当输入代码的位数和位值与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮开锁指示灯LT。否则，系统进入“错误”状态，并发出报警信号。 开锁程序由设计者确定，并要求锁内给定的密码是可调的，且预置方便，必威体育官网网址性好。 并行数字锁的报警方式是点亮指示灯LF，并使喇叭鸣叫来报警，直到按下复位开关，报警才停止。此时，数字锁又自动进入等待下一次开锁的状态。 二、设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图； 在MAX+PLUSⅡ中设计各单元电路，完成其功能仿真和编译并生成低层模块； 在MAX+PLUSⅡ中完成顶层设计并编译通过； 在MAX+PLUSⅡ中完成设计下载并调试电路； 写出设计报告； 主要设计条件 提供EDA实验室； 提供EL实验箱和CPLD芯片; 提供ALTERA公司的MAX+PLUS10.1设计软件 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图（顶层电路图）； 单元电路设计（各次级模块电路图）； 设计仿真； 编程下载； 总结与体会； 附录； 参考文献。 进度安排 星期一、二：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 介绍MAX+plusⅡ软件的使用；查找资料，确定总体设计方案和单元电路设计； 星期三～第二周星期一：单元电路设计与仿真，硬件下载； 第二周星期二、三：硬件下载； 第二星期四、五：书写设计报告，打印相关图纸；答辩 参考文献 1. 康华光主编.电子技术基础（数字部分），高等教育出版社。 2. 阎石主编. 电子技术基础（数字部分），清华大学出版社。 3. 陈大钦主编，电子技术基础实验，高等教育出版社。 4. 彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。 5. 张 原编著，可编程逻辑器件设计及应用，机械工业出版社。 6.荀殿栋，徐志军编著，数字电路设计实用手册，电子工业出版社。 7. MAX+PLUSⅡ入门 8.刘洪喜，陆颖编著. VHDL电路设计实用教程 清华大学出版社 目 录 一.设计总体思路 6 1.1基本原理 6 1.2总设计框图 6 二.单元电路设计及模块仿真 7 2.1消除抖动模块 7 2.2键盘扫描模块 9 2.3七段数码显示电路模块 10 2.4译码电路模块 12 2.5 密码控制电路模块 ....15 2.6 总电路 17 三.编程下载 18 四.总结与体会 21 五.参考文献 22 一、总体设计思路 1.1基本原理： 本次设计逻辑功能划分为两个大的模块：控制部分和处理部分。控制模块是整个系统的控制核心 ，负责接收其模块传来的输入信号 ，再根据系统的功能产生相应的控制信号送到相关的模块。密码预先存入寄存器中，开锁时，输入密码存入另一寄存器中，当按下“确定”键时，启动比较器，比较两个寄存器中的内容，当结果相同时＝1，LT绿灯亮，并开锁;当结果不同时＝0，LF红灯亮，不开锁。用户需要修改密码时，先开锁，再按“设定密码”，清除预先存入的密码，通过键盘输入新的2位十进制， 二、单元模块设计 2.1 消除抖动模块 我们使用的按键机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,。这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到。LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.ALL; USE ieee.std_logic_arith.ALL; USE ieee.std_logic_unsigned.ALL; LIBRARY altera; --抖动 USE altera.maxplus2.ALL; ENTITY lwdou IS PORT ( CLK,lwin : IN STD_LOGIC;