数字密码锁设计

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1、摘要1Abstract1第1章绪论2第2章设计方案32.1系统模块划分32.2信号功能描述52.3数字锁工作过程5第3章仿真及测试结果73.1顶层设计仿真波形73.2时钟信号仿真波形83.3控制器的仿真8第4章结论13致谢13参考文献14附录15电子产品的应用给人们的生活带来了方便和快捷。与传统锁相比，数字锁作为一种电子产品在当今社会生活中显出了更大的优越性。同时，EDA技术的发展使得电了产品的在实现上冇了突破。一个可编程逻辑器件芯片可以实现很多功能，既减少了资源乂提高了可靠性。本文通过对数字密码锁的功能分析划分了数字密码锁的结构模块，并用

2、VHDL语言对各模块进行硕件描述,画出系统原理图。我们对原理图和程序文件进行了计算机仿真，得到了符合要求的结果。在输入密码正确时，开锁并且绿灯亮；输入密码不止确时，红灯亮并发出警报。关键字：FPGA；CPLD；可编程逻辑器件；数字密码锁AbstractTheapplicationofelectronicsproductsbringsgreatconveniencetoourlift.Asaelectronicsproduct,digitalencryptedlockhasmoreadvantagesovertraditionallockin

3、ourdailyuse.Meanwhile,thedevelopmentofEDAtechnologytakesabreakthroughtotheperformanceofelectronicsproducts,whichsavestheresourcesandenhancesthereliability.Inthispaper,throughanalysisofthedigitalencryptedlock'sfunction,wedividedthewholesystemintoseveralmodules・Then,wedescri

4、bedeachmodulebyVHDL(VeryHigh-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)anddrewthegraphicfiles.Wesimulatedthefilesandfinallygottheresults.WhenyouinputcoiTectcodes,thedooropensandthelightisgreen.Whenthewrongcodesareinputted,thelightturnsredandthealertrings.Theresults

5、havedemonstratedthefeasibilityofourapproach・Keywords:FPGA；CPLD；ProgrammableLogicDevice；DigitalEncryptedLock第1章绪论随着科技的发展，电子产品已广泛地应用于人们的日常生活，数字密码锁也应用于保险提箱、超市物品柜等诸多场合，给人们带来了安全和方便。本项目的数字锁除能实现同于其他数字锁的一般功能外，述冇一些其他的优点。安装了报警装置,在输入错误密码后发出警报，提高了安全性。另外键盘设有肓点，可以方便肓人开锁，扩大了它的应用领域。基于这些优点

6、和其广泛的实用性，该数字锁具有研发的意义。近儿年来EDA技术的迅猛发展给电子产品的设计带来了新方法，有文章评论可编程逻辑器件FPGA/PLD将冲击未来的系统设计［1］。与此同时，IC技术发展H新月异。1960年GordonMoore提出集成电路的功能随着时间呈指数增长的规律。Moore的预言在其后的几十年中表现出惊人的吻合，11被称之为Moore定律［2］。该定律指出，IC的集成度（即每个微电子芯片上集成的器件数），每IS个月翻一番，对应于IC制作工艺的特征线宽则毎三年缩小30%。根据按比例缩小原理（ScalingDownPrinciple

7、）,特征线条越窄，1C工作速度越快，单元功能消耗的功率越低。因此，IC的发展不仅提高集成度，而且大大改善其性能（速度、功耗、可靠性等）。现在人们已经能够把一个完整的电子系统集成在一个芯片上了。因此，用一片可编程逻辑器件芯片——FPGA/CPLD实现数字锁的功能既节省了资源又提高了系统的可靠性。本文将数字密码锁划分成控制器、比较器、计数器、编码器、数据选择器等一些模块，并加入使能电路、消抖电路和指示电路等外围电路。对每一个模块均进行了VHDL语言描述和基于Max+pkisII软件平台的计算机仿真［3・5］,得到了较理想的波形。仿真结果证明了我

8、们设计的正确性。波形及相关程序见附录。本文具体安排如下：论文的第一部分阐述课题的背景和研究意义；第二部分给出了数字锁的设计方案，介绍数字锁的工作过程；在第三部分中我们对系统的模块