VHDL密码锁设计

VHDL语言及应用课程设计论文

----VHDL平台下

密码锁的设计

学院：电子信息学院

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完成日期：

目录

一. 引言-----------------------------------------------------------1

二. 实验目的-------------------------------------------------------1三. 实验任务与要求-------------------------------------------------1

四. 设计原理及工作流程---------------------------------------------2

密码锁设计原理--------------------------------------------------2

密码锁系统框图--------------------------------------------------2

密码锁设计提示--------------------------------------------------2

五. 密码锁的顶层设计源程序-----------------------------------------3

六. 密码锁各功能模块源程序及其仿真分析-----------------------------5

密码设定锁存器源程序及其仿真分析--------------------------------5

密码输入锁存器源程序及其仿真分析--------------------------------6

开锁控制系统源程序及其仿真分析----------------------------------8

比较器源程序及其仿真分析----------------------------------------9

LED显示源程序及其仿真分析--------------------------------------11

顶层源文件的仿真分析-------------------------------------------12

七. 密码锁设计源程序的下载调试------------------------------------13

电路结构-------------------------------------------------------13

管脚分配-------------------------------------------------------14

程序下载调试过程-----------------------------------------------14

八. 实验分析与总结------------------------------------------------15

九. 组内分工------------------------------------------------------16

十. 参考文献------------------------------------------------------16

一. 引言

随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。因此人们对锁要求甚高，既要求可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。

数字密码锁是二十一世纪制锁业的一次革命，锁的特点是不用钥匙、无锁孔、机械传动、不易损坏、不磨损、不易被破译、可多次更换密码、换号不换锁、一把锁多个密码，具有防拨、防砸、防撬、防堵等功能。安装门锁时不破坏原门的结构，避免用钥匙开启旋芯式锁具的一切烦恼（如丢、落、拆、堵门被反锁等）。数字密码锁是利用数字密码来开启的锁具，其重复概率极低，有着很高的安全性；而旋芯式锁具使用不够安全。通过对社会各阶层千余人的调查，百分之百的人对目前身上挂着的串串钥匙无可奈何，都愿意一身轻松没有任何顾虑的出入家门，都愿意用上一种既安全方便又不用钥匙的锁具。因此，数字密码锁产品的市场发展前景极为广阔。

而EDA 技术设计电子系统具有用软件的方式设计硬件，设计过程中可用有关软件进行各种仿真，系统可现场编程、在线升级，整个系统可集成在一个芯片上等特点；不但设计周期短、设计成本低，而且将提高产品或设备的性能，缩小产品体积、提高产品的技术含量，提高产品的附加值。

可见，用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁，优于其他设计方法,使设计过程达到高度自动化。

本设计的各个模块由相应的VHDL程序具体实现，并在QuartusⅡ环境下进行了整体电路的模拟仿真，最终实现“密码锁设计”的要求。

二. 实验目的

1. 掌握VHDL语言的使用，学会用VHDL语言来编程解决实际问题；

2. 学会使用EDA开发软件设计小型综合电路，掌握仿真的技巧；

3. 学会应用开发系统实现硬件电路，检验电路的功能；

4. 设计一个八位二进制密码锁，实现所要求的功能。

三. 实验任务与要求

1、安锁状态。

按下开关键SETUP，密码设置灯亮时，方可进行密码设置操作。设置初始密码0~9（或二进制8位数），必要时可以更换。再按SETUP键，密码有效。

开锁过程。

、按启动键（START）启动开锁程序，此时系统内部应处于初始状态。

、依次键入0~9（或二进制8位数）。

、按开门键（OPEN）准备开门。

若按上述程序执行且拨号正确，则开门指示灯A亮，若按错密码或未按上述程序执行，则按动开门键OPEN后，报警装置鸣叫、灯B亮。

（4）、开锁处理事务完毕后，应将门关上，按SETUP键使系统重新进入安锁状态。若在报警状态，按SETUP键或START键应不起作用，应另用一按键RESET 才能使系统进入安锁状态。

使用者如按错号码可在按OPEN键之前，按START键重新启动开锁程序。