fpga实现的数字密码锁

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1、成果描述成果价值系或教研室审题意见一、开展本课题的意义及工作内容：随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为全社会问题。人们对锁的要求越来越高,既要安全可靠地防盗，又要使用方便。弹子锁由于结构上的局限已难以满足当前社会管理和防盗要求，特别是在人员经常变动的公共场所，如办公室、宾馆等地方。电子密码锁由于其自身的优势，越来越受到人们的青睐,但是目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机用分离元件实现的，其成本较高且可靠性得不到保证。本课题要求设计一个用VHDL语言编写的数字电子密码锁系统。利用EDA技术和VHDL语言完成系统设计描述，经过编译、综合和下载，给出了仿真测试的结

2、果，选定元器件，安装、调试硬件电路。本文采用先进的EDA技术，利用MAX+PLUXⅡ工作平台和VHDL语言，设计了一种新型的智能密码锁。该密码锁具有密码预置和误码报警等功能，用一片FPGA芯片实现，从而大大简化了系统结构，降低了成本，提高了系统的保密性和可靠性。采用这种器件开发的数字系统，其升级与改进极其方便。二、课题工作的总体安排及进度：2007-2008学年第一学期:14-16周教师申报毕业设计课题。17-18周组织师生双向选择，最后确定课题学生分配名单。19周召开毕业生毕业实习暨毕业设计动员大会。20周院学术委员会对毕业设计课题进行审核。19-20周指导教师向

3、学生下达毕业设计任务书，布置任务。21周学生完成开题报告，并交指导教师批阅21周例行教学检查。对开题报告的完成情况及写作规范进行全面检查。2007-2008学年第二学期:1-7周在教师指导下进行做毕业论文（设计）8周交毕业设计（论文）成果9周答辩三、课题预期达到的效果：密码锁的设计主要达到以下五个功能：1、数码输入：按下一个数字键，其对应的数字就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有数字向左移动一位。此处密码设定为4位。2、数码清除：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并显示为“0000”。3、密码激活：按下此键，将前面输入的四位数字设为密码，密码锁上锁。4

4、、密码更改：将输入的值作为新的密码。5、电锁解除：按下电锁解除键，系统会将输入与密码进行检查核对，如果正确，电锁开启，否则打不开锁。四、指导教师意见：签名：　　　　　　　　　　年　月　日二、文献综述随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展，在涉及工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正以惊人的速度上升，电子类的高新技术项目的开发也日益依赖于EDA技术的应用。即使是普通的电子产品的开发，EDA技术常常使一些原来的技术瓶颈得以轻松突破，从而使产品的开发周期大为缩短、性能价格比大幅度提高。所以EDA技术将成为电子设计领域中的极其重

5、要的组成部分。电子设计专家认为，单片机时代已经结束，未来将是EDA的时代。系统级设计进90年代以来，电子信息类产品的开发明显呈现两个特点：一是产品复杂程度提高；二是产品上市时限紧迫。然而，电路级设计本质上是基于门级描述的单层次设计，设计的所有工作（包括设计忙人、仿真和分析、设计修改等）都是在基本逻辑门这一层次上进行的，显然这种设计方法不能适应新的形势，一种高层次的电子设计方法，也即系统级设计方法，应运而生。高层次设计是一种“概念驱动式”设计，设计人员无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性的方

6、案与概念的构思上，一且这些概念构思以高层次描述的形式输人计算机，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。这样，新的概念就能迅速有效地成为产品，大大缩短了，产品的研制周期。不仅如此，高层次设计只是定义系统的行为特性，可以不涉及实现工艺，因此还可以在厂家综合库的支持下，利用综合优化工具将高层次描述转换成针对某种工艺优化的网络表，使工艺转化变得轻而易举。首先，工程师按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。其次，输人VHDL代码，（VHDL是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级。寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次，支持结构、数据流和行为三种描述形式的混合描述，因

7、此VHDL几乎覆盖了以往各种硬件俄语言的功能，整个自顶向下或由底向上的电路设计过程都可以用VHDL来完成。VHDL还具有以下优点：（1）VHDL的宽范围描述能力使它成为高层进设计的核心，将设计人员的工作重心提高到了系统功能的实现与调试，而花较少的精力于物理实现。（2）VHDL可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑艄设计，灵活且方便，而且也便于设计结果的交流、保存和重用。（3）VHDL的设计不依赖于特定的器件，方便了工艺的转换。（4）VHDL是一个标准语言，为众多的EDA厂商支持，因此移植性好。）这是高层次设计中最为普遍的输人方式。此外，还可以采用图形输人方式