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目录
目录 1
摘要 2
关键词 2
1 引言 2
1.1 课程设计背 2
1.2 课程设计目的 2
1.3 课程设计内容 3
2 数字密码锁设计 3
2.1系统设计 3
2.2模块功能 3
2.2.1 控制模块
3
2.2.2 比较模块
6
2.2.3 寄存模块
6
3 仿真分析 7
3.1 控制模块的仿真 7
3.2 比较模块的仿真 8
3.3 寄存模块的仿真 8
3.4系统的仿真波形 9
3.5 系统的引脚锁定 10
4 设计总结 11
参考文献 12
1
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。
2
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。
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