基于fpga的电子密码锁设计

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1、基于FPGA的电子密码锁设计XXXX大学电子技术课程设计题目基于FPGA的电子密码锁设计____________________学生姓名XXX专业班级电子信息10—01班学号XXXXXX院（系）电气信息工程学院指导教师XXX完成时间2013年06月22日基于FPGA的电子密码锁设计课程设计任务书题目基于FPGA的电子密码锁设计专业、班级电子信息工程10-01班学号XXXX姓名XXX主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：要求学生使用硬件描述语言（Verilog或者VHDL）设计基于FPGA的4位电子密码锁的源程序。实现如下功能：密码键入、密

2、码存储、密码清除、密码变更、密码核对、激活电锁解除电锁等功能，同时给出4位显示电路设计。基本要求：1、学会quartusII的使用，掌握FPGA的程序设计方法。2、掌握硬件描述语言语法。3、程序设计完成后要求在quartusII中实现功能仿真。主要参考资料：1、褚振勇.FPGA设计及应用（第三版）[M].西安电子科技大学出版社.2012,42、陈怀琛.MATLAB及在电子信息课程中的应用[M].北京：电子工业出版社.2008,13、林明权马维旻VHDL数字控制系统设计范例[M].电子工业出版社2003,14、卢毅赖杰VHDL与数字电路设计[M]科

3、学出版社2002完成期限：2013.6.21—2013.6.25指导教师签名：课程负责人签名：2013年6月18日基于FPGA的电子密码锁设计基于FPGA的多功能电子密码锁摘要基于FPGA设计的电子密码锁是一个小型的数字系统，与普通机械锁相比,具有许多独特的优点:保密性好,防盗性强,可以不用钥匙,记住密码即可开锁等。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。系统所实现的功能：用户给电子密码锁设定一个密码，当使用本机键盘开锁时，该密码与用户设定的密码比较，如果密码正确，则开锁；如果密码不正确，

4、则允许用户重新输入密码，最多可输入三次，若三次都不正确，则扬声器报警，直到按复位键才允许再次输入代码。通过仿真调试，利用可编程器件FPGA的电子密码锁的设计基本达到了预期目的。当然，该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进，特别是对系统的扩展有很好的实用和设计的价值。关键词：现场可编程门阵列,硬件描述语言,电子密码锁,扬声器基于FPGA的电子密码锁设计目录摘要I1绪言11.1课题背景11.2课题研究的目的和意义11.3课题的主要研究工作21.4电子密码锁的系统简介22FPGA的相关介绍32.1可编程逻辑器件32.2FPGA的简介42.3FP

5、GA的应用特点52.4FPGA的设计流程53基于FPGA设计的硬件描述语言VHDL63.1VHDL语言简介63.2VHDL语言的特点   73.3VHDL语言的优点73.4 VHDL语言的基本结构83.5VHDL语言的应用94系统设计方案的研究104.1系统功能需求分析104.2系统方案的总体设计104.2.1系统原理框图10基于FPGA的电子密码锁设计4.2.2总体设计原理115电子密码锁的设计与仿真125.1系统的硬件模块实现125.2.1密码锁输入电路125.2.2密码锁控制电路165.3系统的软件设计205.3.1系统主控制流程框图205

6、.3.2键盘扫描程序框图215.3.4解码、报警模块225.4.1去抖模块的仿真22总结25参考文献26附录27基于FPGA的电子密码锁设计1绪言系统以利用可编程器件实现电子密码锁的设计为研究背景、现状以及发展方向，明确指出了电子密码锁面临的问题和所解决的方法。1.1课题背景基于FPGA的电子密码锁是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用各种场合，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区

7、、工厂、家庭等。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。在实际应用中,由于程序容易跑飞,系统的可靠性能较差[1]。基于FPGA的电子密码锁已经是现代生活中经常用到的工具之一，用于各类保险柜、房门、防盗门等等。用电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点。由于采用的是可编程逻辑器件FPGA，使得系统有相当大的灵活性，随时可以进行硬件升级、扩展，而且系统设计完善以后还可以将主控的FPGA固化成一片ASIC，那么这块ASIC就可以作为专用的数字密码锁芯片。而且

8、由于硬件可升级，还可随时增加密码位数或增加新的功能，使得密码锁有更高的安全性、可靠性和方便性[2]。1.2课题研究的目的和意义电子杂志、