数字电子密码锁设计.doc

数字电子密码锁课程设计报告1、 设计要求： 设计一个保险箱用的4位数字代码锁，该锁有规定的地址代码A、B、C、D4个输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端，锁的密码由实验者自编。当用钥匙开箱时，如果输入的4个代码正确，保险箱被打开；否则，电路将发出警报（可用发光二极管亮表示）。二、设计内容：1、设计分析 对输入的地址A、B、C、D的值与对应的保险箱的4位密码进行比较，如果输入值与密码相等，则输出“Y=1”，此时密码锁打开，否则输出“Y=0”。且输出“Y=0”的时候电路发生警报，即二极管发光。对输入与密码的比较有两种方式，可以直接用异或门进行比较，也可以用数值比较器进行比较，开箱钥匙信号E作为使能端，当E=1时，有正确的输出，E=0时，电路无有效输出。 2、 设计原理图及芯片 使用数值比较器CT74LS85芯片实现 a）芯片资料：CT74LS85，位4位二进制比较器，其工作原理为：两个输入二进制数和，进行比较时从高位到低位逐一进行比较，如，当时，AB;当时，AB，以此类推。当且仅当,时，A=B。此时输出。芯片中I为使能端控制输出的有效性。 b)用74LS85实现密码锁逻辑原理图：下图为74LS85的功能表：3、 真值表 设置密码锁的密码为则，由原理图可知，使用异或门逻辑与使用数值比较器CT74LS85所设计的电路实现相同的功能，故两者真值表均相同，为：EABCDYW0*0010000010001010010010011010100010101010110010111011000011001011010101011011100011101011110011111014、电路图： 5、 VHDL仿真TITLE Top-level file for the 7485 macrofunction. Chooses a device-family optimized implementation.; FUNCTION p7485 (a3.0, b3.0, agbi, albi, aebi) RETURNS (agbo, albo, aebo);FUNCTION f7485 (a3.0, b3.0, agbi, albi, aebi) RETURNS (agbo, albo, aebo);PARAMETERS(DEVICE_FAMILY);INCLUDE aglobal.inc;SUBDESIGN 7485(a3.0 : INPUT = VCC;b3.0 : INPUT = VCC;agbi : INPUT = VCC;albi : INPUT = VCC;aebi : INPUT = VCC;agbo : OUTPUT;albo : OUTPUT;aebo : OUTPUT;)VARIABLEIF (FAMILY_FLEX() = 1) GENERATEsub : f7485;ELSE GENERATEsub : p7485;END GENERATE;BEGINIF (USED(a0) GENERATEsub.a0 = a0;END GENERATE;IF (USED(a1) GENERATEsub.a1 = a1;END GENERATE;IF (USED(a2) GENERATEsub.a2 = a2;END GENERATE;IF (USED(a3) GENERATEsub.a3 = a3;END GENERATE;IF (USED(b0) GENERATEsub.b0 = b0;END GENERATE;IF (USED(b1) GENERATEsub.b1 = b1;END GENERATE;IF (USED(b2) GENERATEsub.b2 = b2;END GENERATE;IF (USED(b3) GENERATEsub.b3 = b3;END GENERATE;IF (USED(agbi) GENERATEsub.agbi = agbi;END GENERATE;IF (USED(albi) GENERATEsub.albi = albi;END GENERATE;IF (USED(aebi) GENERATEsub.aebi = aebi;END GENERATE;agbo = sub.agbo;albo = sub.albo;aebo = sub.aebo;END;6、结果分析 由真值表可以看出，当设定密码为Key（1010）时，当且仅当开箱钥匙孔信号E输入有效、地址ABCD输入等于为设定密码Key（1010）时，输出有效开箱信号，打开密码锁；当钥匙孔信号E=0输入无效时，输出Y和报警信号W信号均无效为；当钥匙孔信号E=1有效，但输入地址ABCD与设定密码Key不相符时，输出开锁信号Y=0无效，且报警信号W=1（即接入LED二极管发亮报警）。7、心得体会通过本次课程设计使我们将课本上的知识能够应用于实际，使得理论与实际相结合，加深了对课本