基于FPGA的电子密码锁的设计与实现

1、 2016年6月数字电路实验期末大作业总结报告题目（2015级）基于FPGA开发板的电子密码锁的设计与实现学院电子信息学院专业电子信息工程类班级15047514学号15041402学生姓名单婉婷指导教师郑晓隆完成日期基于FPGA的电子密码锁的设计与实现1.项目概括1)选题目的：随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所

2、早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量(密码量)极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。2)项目构思:要将密码锁在FPGA开发板上进行演示，最可行的是二进制密码器，那么可用的是八个开关按钮来表示需验证的密码，指示灯两个分别表示密码正确与错误警报，简化来看，预设密码要在电路设计中预置并保存。3)基本思路：做一个密码预先设置并保存的八位二进制密码；通过存储器、比较器等核心芯片来实现。2.方案设计1)系

3、统简介：该系统由存储器、比较器、或门及输入输出组成。分别实现了密码的预设、存储，预设与输入的比较以及必要的连接的功能。2)系统框图：QLMRM1P问屮二叩期A4&3)各模块介绍：最小32位，因此通过控制mif的地址输入来实现读取的地址控制在第一个。mif编入预ALIAEBIALSOAE3OAGfiO3.设计与调试中途的问题：以预设密码1O1O1O1O为例。从之前用ROM存储，用两片7485比较的思路入手，比较器那始终没有什么问题。问题都处在存储器。1.尝试在电路中用了分频器，控制扫描地址的间隔时间，将20MHz分成4Hz，理解的意思是0.25s扫一个地址，类似数电书上梁祝的自动演奏电路R0W1

4、PFEhPIHmm即4:询町沪*W叩畑町.耳M4G32存储的地址不知具体含义，而且最小为32位，mif文件的填写不正确。Mif文件尝试填写如下3.后来理解了地址的读取是按格子来，一格代表一个地址，10101010转换为十进制为170.因此mif修改如下Addr*1*3+4*S*6*70iTo-170170170Tro17017017DB17017017017017017017fl17C1617017017017017017017017D2417017017017017017G17fl17C密码正确时，NO的输出显示为1。这样一度搁置了两天，深入思考，这个不是自动演奏需要节拍的时间控制，那么问题

5、就出在ROM的前面。4.尝试各个部分的改变和去掉，最后发现去掉分频器。仿真的结果是对的，但是并没有控制读取的地址为第一位，并且这样mif较为繁琐。最后找到了将mif的地址改为一个的方法电路ROM前加一个计数器，来读取地址。但结果依旧不对。3.以上修改都没能改变仿真结果，且仿真结果相同，都是和正确结果却恰好相反rVila*L&1-巴二3*bimc0l!msE.10呼W.2j4til20.46Sts30.军出知年心sqns亂号山n.甲昭Bt.se.lUTS1.9.LffimlruuirrrLjmjumjuumnnnruirmnnjurnnjuinurnmnimiumnumiuinrUHJOIOID

6、Z1、IQWindow,QFylScrwCtd4AJt+Spicw典Rdck卅RadixYh叶QelimrSpA&howASCIIEquK-jii图上的MemoryRadix可将格子内部的数字改变进制。再将电路图中计数器去掉，让地址空接，就保证了读取第一位地址。4.结论1）电路图、波形及调试：并在上A5B|L|Bp.m:d?orMBl4昭虬璋二:r“i|4匚nfbziftJMlPMaslefTreDwlaiSffl-FW(r2?.2u;Iniew22Gu$SwEndAYilgt19I-A1024n&3040u30.Jtns40.96msSl.fns6144usT】.6fi11_1JJ1u乩舉m

7、96.护3S19125kJtil巧一.wuuunnnnnwinuwjuummummfWLnnLUimnrLnAiIl国*BWl1010(110】(oooooorodoiouioiX10101010X0WMMM:曲410IK0iJ:;：milV)01JI输入密码正确时引脚P7所接指示灯亮ivr二E.pFs.:hhrJXEi：Pk：SVDI憨屈晦芦S，J”jgF0闵rt=:丁土匚2_亠E*iETUtatoIfc*冲4lLprkjFjHL密码输入错误时，引脚P4所接指示灯亮I:,2)实现的功能： 该电路有效实现了八位二进制的密码预置与存储；并能反复输入密码并验证；有两个指示灯准确指示输入的结果。3)待完善：该电路不能实现修改密码；也由于开发板限制，最多只能设置八进制二进制的密码；警报系统只有指示灯，没有警报器。5.另一种电路利用MagawizardPlug直接做一个比较器。MegaWlzardlPlug-JnMancsger-LPMCOMPAREpageH叵CancelcBack|tfextFiol-shwhiduofcomprFSOidoyouwirlt?LmeoneciQ&cumtPiFthan11O101O1caehdiaitflsir?HalaBni-1TDCMP4rv