cpldfpga设计及应用课程设计数字密码锁 学位论文 .doc

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1、《CPLD/FPGA设计及应用课程设计》课程设计报告题目：数字密码锁院（系）：信息科学与工程学院专业班级：xxxxxxxx学生姓名：xxxxx学号：xxxxxxxxxx指导教师：xxxx2016年4月11日至2016年5月6日武昌首义学院制4CPLD/FPGA设计及应用课程设计任务书一、设计题目数字密码锁。二、设计主要内容1.掌握睿智FPGA开发板的基本构造和功能，并能设计一些简单的功能。2.学会用VHDL语言来设计一些基本的逻辑模块。3.了解时序逻辑的设计方式，并运用在密码锁的设计上。4.精通数字编

2、码，AD/DA方式在程序中的运作方式。5.状态机的使用，实现密码比对和储存读取功能。三、原始资料1.《CPLD/FPGA设计及应用》实验指导书--马玲；2.《CPLD/FPGA设计及应用》—马玲，彭敏；四、要求的设计成果1.熟练运用QuartusII来设计逻辑时序的模块；2.熟悉设计一个成果的过程；3.更深一步的学习VHDL语言；4.运用FPGA开发板设计数字密码锁，并具备消隐、设置密码和三次报错的功能。4五、进程安排第1天：老师讲解课程设计目的、意义，布置课题任务，学生分组选题。第2天：学生根据所选

3、课题自己下去通过网络或者其他途径寻找课题相关设计资料。第3-7天：在实验室或者自己的电脑上完成课题的程序以及相关的功能仿真通过。第8天：在实验室结合EDA实验箱完成程序的调试以及功能的实现。第9天：通过老师的验收并回答老师的提问。第10天：下去完成课程设计报告。六、主要参考资料1.《CPLD/FPGA设计及应用》实验指导书--马玲；2.《CPLD/FPGA设计及应用》—马玲，彭敏；指导教师（签名）：2016年4月10日4目录1．课程设计目的…………………………………………………………………52．课程设

4、计题目描述和要求……………………………………………53．课程设计报告内容……………………………………………………………53.1设计思路及原理……………………………………………………………53.2设计需要解决的问题………………………………………………………53.3设计过程……………………………………………………………64．总结……………………………………………………………………………115.附录…………………………………………………………………………124数字密码锁设计1.课程设计目的l设计一个四位十进

5、制的密码锁。l跟深一步的理解FPGA的用途，精通相应的开发板。2.课程设计题目描述和要求a)：密码锁串行输入四位十进制数字口令b)：输入口令全部正确即开锁c)：口令输入最大次数3次，要求在完全输入四位之后进行判断口令正确与否；输入3次之后还不能开锁，进入锁死状态d)有相应的显示功能e)可以对输入的口令消隐f)开锁后能再次上锁3.课程设计报告的内容1)设计思路及原理i.密码锁原理利用逻辑电路将外接输入的电信号转化为时序电路，经过内部设定的规则，当输入的信号经过处理后的时序逻辑达到内部设定的条件是开启某一

6、种状态及时解锁状态，当没达到那种条件时始终保持一种或多种状态。ii.密码锁的设计要求设计密码锁的系统描述：数字密码锁在设定口令和开锁时要求输入四位十进制数据，当输入状态开启时，输入正确显示一种状态，如果错误则显示错误次数加1，累计3次锁死状态并报警，如果不输入则一直保持原来状态；当检测到储存状态时，输入密码并存储改变原有的储存密码；当检测到消隐信号时，将不显示输入的数据。2)设计中需要解决的问题01.时钟扫描读取输入的信号：过小，还没检测到就进入下次判断或者多记一次，过大，响应过慢，加上消斗模块后容易

7、引起码间干扰不易读取信号02.密码读取：读入按键开关信号要将信号处理编码送入显示和密码比较状态2301.密码比较：首先是要将存入的数字进行存储和逻辑排序，然后将输入的数据进行一一比对，并进行计数，正确与否输出状态信号02.显示模块：将输入模式、开锁状态、密码存储状态和锁死状态等的显示状态显示的编码03.开发板引脚的配置等1)设计过程l密码锁的系统描述a)输入输出端口定义：Sdin:输入十进制数信号按键（由于按键不够，将0—9数据以按键按下次数来编译）Lock:上锁按键Sec:解锁按键Clr:确认按键S

8、et:密码存储按键Crack:开锁状态按键Clk:输入数字确定按键Dout:送现输出信号端Yn:选码信号S3锁死b)系统状态转换图S2错误S1解锁错误累计次数=3解锁错误次数<3S0初始S4开锁密码正确设置上锁c)编码规则输入信号编码信号逻辑意义000011000000数字“0”000111111001数字“1”001010100100数字“2”001110110000数字“3”010010011011数字“4”010110010010数字“5”0110