基于VHDL电子密码锁开题报告.doc

山东理工大学 毕 业 论 文 ﹙设 计﹚ 开 题 报 告 题 目 基于VHDL的密码锁设计 学生姓名 所在院(系) 电气与电子工程学院 专业班级 指导教师 2012 年 3 月 10 日 题 目 基于VHDL的数码锁设计 选题的目的及研究意义 现存的密码锁大多是基于数字电路设计的，这种密码锁设计思路简单、易于实现，但是过多的原器件的组合给推广和流行带来了不便。根据这种情况研究出来一种功能强大、易于推广的密码锁已经迫在眉睫。现在广为流行的VHDL语言描述能力强覆盖面广抽象能力强所以采用VHDL建立硬件模型Quartus II环境下进行电路的模拟仿真。 本次设计为开发出一种具有体积小，功耗低，操作简单易于修改和维护，具有良好的应用前景的密码锁。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 1、CPLD的研究现状 当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。可编程逻辑器件是近几年来才发展起来的一种新型集成电路，是当前数字系统设计的主要硬件基础，是硬件编程语言VHDL的物理实现工具，可编程逻辑器件对数字系统设计自动化起着重要作用，可以说没有了编程逻辑器件就没有当前的数字自动化。目前，以这种可编程逻辑器件为原材料，进行的EDA设计模式已经成为当前数字设计的主流。 CPLD器件具有高密度、高速率、系列化、标准化、小型化、多功能、低耗能、低成本、设计灵活方便、可无限反复编程，可现场模拟调试验证等特点，使用CPLD可在较短的时间内完成一个电子系统的设计和制作，缩短了研制周期，达到快速上市和进一步降低成本的要求。 2、CPLD的发展趋势 可编程逻辑器件正处于高速发展的阶段。下一代可编程逻辑器件硬件上有以下四大发展趋势。最先进的ASIC生产工艺将被更广泛的应用于以CPLD为代表的可编程逻辑器件；越来越多的高端CPLD产品将包含DSP或CPU等处理器内核，从而CPLD将由传统的硬件设计手段逐渐过渡到为系统级设计平台；CPLD将包含功能越来越丰富的硬核，与传统ASIC进一步融合，并通过结构化ASIC技术加快占领部分ASIC市场；低成本CPLD的密度越来越高，价格越来越合理，将成为CPLD发展的中坚力量。 3、CPLD的研究方法 CPLD的设计方法采用自顶向下的层次化设计方法，即从整个系统的整体要求出发，自上向下的逐步将系统设计内容细化，即把整个系统分割为若干功能模块，最后完成整个系统的设计。具体是借助于EDA软件用原理图、布尔表达式、硬件描述语言等方法生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆用目标器件实现。 对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲 三大模块设计思路： ① 密码锁输入电路：这个模块包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等功能电路组。 ② 密码锁控制电路：这个模块包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储，密码核对（即数值比较电路），解锁电路（即开\关门锁电路）等。 ③ 密码显示电路：这个模块主要将要显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码，在数码管上依次显示出来。 以上是三大模块的基本设计思路，其次，采用3*4矩阵式键盘。这种机械式键盘具有成本低，可靠性高，构成电路简单，应用广泛等特点，将其应用于电子密码锁中是比较不错的选择。但是我们必须克服机械式键盘存在的一些弹跳消除问题。 数字密码的显示我们采用LED数码管来实现，相对而言其电路简单，成本低，且具有一定的可靠性。 结果显示部分，我们通过一个红色的发光二极管和一个绿色的发光二极管来表示，电路工作时绿灯点亮，当设置密码成功，上锁时，红灯点亮，绿灯熄灭；输入正确的开锁密码，当锁被打开时，绿灯点亮，红灯熄灭。 输入密码连续三次错误，即报警，将报警信号接至一个蜂鸣器，报警信号由开锁信号来控制。其次，我们增加了按键音功能，即每按下一个数字键或是符号键都伴随有一个由蜂鸣器发出的按键音。 四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明 [1]看雪.加密与解密一一软件保护技术及完全解决方案.北京:电子工业出版社，2001.9:296 [2]段钢.加密与解密(第二版).北京:电子工业出版社，2003.6:451-453 [31孙兆林.软件加密解密与计算机安全技术.北京:中国水利水电出版社，2001 [4]王育民，刘建伟.通信网的安全一一理论与技术.西安:西安电子科技大学出版社，1999 [5]宋万