数字逻辑系统课程设计报告-电子密码锁.doc

数字逻辑系统课程设计报告课 题： 电子密码锁 专 业： 电子信息工程技术 班 级： b1311 学 号： 姓 名： 设计时间：2015年3月23日-27日评定成绩： 指导教师： 目 录一、 设计内容与要求1. 设计内容2. 设计要求二、 方案设计1. 程序与仿真波形2. 顶层仿真模块原理图三、 实现与测试四、 分析与总结 参考文献 一.设计内容与要求1、设计六位密码(每位均可以是09任意数字）的电子密码锁，用四个拨码开关（k1k4）输入，并通过七段数码管显示输入密码。2、密码验证：按键设置验证开始，输入密码后, 密码正确时开锁，绿灯亮，红灯灭，表示开锁成功；当密码输入错误时，绿灯灭，红灯亮，表示开锁失败。3、密码更改：密码验证正确后可以更改，并设置按键控制更改密码功能。4、密码清除：密码输入过程中可以清除，并重新输入。5、初始密码：预设初始密码为123456二. 方案设计1. 总体模块设计通过拨码输入密码，送到密码校验电路，如果校验正确开锁，并执行显示在led灯上，同时密码校验正确可以进行密码修改。密码修改电路拨码输入密码校验电路执行电路开锁电路2. 顶层文件设计本设计采用eda技术和vhdl语言设计了一种按键输入密码并数码管回显，当输入正确密码时轰动绿灯亮、红灯熄灭表示开锁，而当输入错误密码时，红灯亮、绿灯熄灭表示关锁。根据系统设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法。顶层设计采用原理图设计方式，系统的整体组装设计原理图如图2所示。它由拨码输入、寄存器、密码比较和显示灯四个模块组成。其顶层文件设计如图:3.各功能模块的具体实现（1）拨码输入模块拨码输入模块包括设置密码并读取、输入密码、系统复位功能。该模块中我们设置了6个按键，各个按键的功能分别为：按键1、2、3、4分别对应4位二进制密码输入、键5为密码确认键、键6为系统复位和密码读取按键。如图:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity a isport (k1,k2,k3,k4,k5:in std_logic; k_out:out std_logic_vector(3 downto 0); q:buffer std_logic_vector(2 downto 0);end;architecture bhv of a isbegin process(k5) begin if k5event and k5=1 then if q101 then q=q+1 ; else q=000; end if ; k_out=k1&k2&k3&k4; end if ; end process; end bhv;（2）寄存器用两个寄存器，每个寄存器存入6个二进制数，每个寄存器的输入和输出各6个。b2寄存器为存入拨码输入的6个二进制数，b1寄存器为存入密码的6个二进制数，并在b1中加入初始密码library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity b1 isport ( d1,d2,d3,d4,d5,d6 :in std_logic_vector(3 downto 0); q:in std_logic_vector(2 downto 0); q1,q2,q3,q4,q5,q6 : out std_logic_vector(3 downto 0);end;architecture bhv of b1 issignal qq1,qq2,qq3,qq4,qq5,qq6:std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess (q) begin if q101 then qq1=0001; qq2=0010; qq3=0011; qq4=0100; qq5=0101; qq6=0110; qq1=d1 ; qq2=d2 ; qq3=d3 ; qq4=d4 ; qq5=d5 ; qq6=d6; end if;end process ;q1=qq1;q2=qq2;q3=qq3;q4=qq4;q5=qq5;q6=qq6;end bhv;b2寄存器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity b2 isport (q:in std_logic_vector(2 downto 0); d1,d2,d3,d4,d5,d6 :in std_logic_vector(3 downto 0); q1,q2,q3,q4,q5,q6 : out std_logic_vector(3 downto 0);end;architecture bhv of b2 isbeginprocess (q) begin if q=000 then q1=d1; elsif q=001 then q2=d2; elsif q=010 then q3=d3; elsif q=011 then q4=d4; elsif q=100 then q5=d5; else q6=d6; end if;end process ;end bhv;（3）密码比较模块把2个寄存器里的二进制数进行比较,如图library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity c is port (c1,c2,c3,c4,c5,c6:in std_logic_vector(3 downto 0); m1,m2,m3,m4,m5,m6:in std_logic_vector(3 downto 0); s_out :out std_logic); end;architecture bhv of c isbeginprocess(c1,m1,c2,m2,c3,m3,c4,m4,c5,m5,c6,m6)begin if c1=m1 then if c2=m2 then if c3=m3 then if c4=m4 then if c5=m5 then if c6=m6 then s_out=1; else s_out=0; end if; end if; end if; end if; end if; end if;end process; end bhv;（4）显示模块本设计要求输入正确密码时，绿灯亮、红灯熄灭；当输入错误密码时，5s后红灯亮绿灯灭library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity f isport( s1,s2,s3,s4,s5,s6: in std_logic_vector(3 downto 0); q:in std_logic_vector(2 downto 0); cout: buffer std_logic_vector(2 downto 0); dig:buffer std_logic_vector(5 downto 0); del: out std_logic_vector(3 downto 0) );end;architecture one of f is begin process(q) begin if q=000 then coutdel=s1; digdel=s2; digdel=s3; digdel=s4; digdel=s5; digdel=s3; dig null; end case; end process; end one;led七段数码管library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity d isport( keyin:in std_logic_vector(3 downto 0); cout:in std_logic_vector(2 downto 0); keyout:out std_logic_vector(6 downto 0); end d;architecture o