基于vhdl 4位电子密码锁的设计

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1、大连理工大学本科实验报告题目：基于VHDL4位电子密码锁的设计课程名称：数字电路课程设计学院（系）：电子信息与电气工程专业：电子英强班级：学生姓名：学号：完成日期：2013.7.8成绩：2013年7月08日题目：基于VHDL4位电子密码锁的设计1设计要求电子密码锁为4位8421BCD码，多于4位，密码只取前4位。在输入密码错误，给出一个错误信号，有三次输入机会，若三次密码都输入错误，则给出一个报警信号，此后只能由密码管理员取消报警信号。在输入密码正确的情况下，可以再次设定密码。每次输入一个密码，将显示在7段数码管上，并依次左移。每次输入密码的时候，按取消（cancel

2、）键可以取消这次密码的输入，课重新输入4位密码。2设计分析及系统方案设计在实验室DE2开发板的条件下，考虑到key键只有4个，可以用switch开关来实现密码输入模块，用switch[9]~switch[0]来实现数字9~0的输入，并通过译码模块将其转化为8421BCD码，由8421BCD码来驱动7段数码管作为密码锁的显示模块。每按一个键，产生一个上升沿，给4个数码管做时钟，实现没输入一个数左移一位的效果。为了实现密码输入多于4位，可以构造一个模为4的计数器来控制只取前4位密码。共有三次输入密码的机会，可以构造一个模为3的计数器来控制。密码比较模块：当按下确定键（ye

3、s）键，则将输入的密码和内置密码进行比较。密码输入模块：当输入密码正确时，再输入密码，利用重置密码键（set_psw）直接将其赋值给内置的密码psw即可实现。LED显示模块，用来显示密码输入的正确与否。若输入密码与内置密码一致，则锁打开，输出一个高电平给LEDG，绿灯亮，密码错误则输出一个高电平给LEDR，红灯亮。综合上述分析，本系统的硬件部分主要由密码锁输入译码模块、密码锁显示模块、密码锁控制模块、密码比较和重置模块和LED显示模块五个部分组成。LED显示模块密码锁比较和重置密码锁显示模块密码锁输入译码密码锁控制模块3系统以及模块硬件电路设计说明：1.密码锁显示模块

4、：段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在本设计中使用的是4个四位一体、共阳极型七段数码管。其单个静态数码管如右图所示。2.密码输入和译码模块：用switch[9]~[0]实现数字9到0的输入。resetstartOut0密码锁输入和译码q(4downto0)分频器Out1clkClk_inOut2Num[9]至Num[0]CancelOut3yes密码比较和重置CorrectOut_erroralarmOut_q(15downto0)Psw(15downto0)Set_pswDE2开发板上使用的元件的管脚编号如下：端口名FPGA管脚说明alarmpin_af2

5、3报警信号，红灯亮cancelpin_v1取消密码输入clkpin_n250MHz时钟correctpin_ae22密码正确，绿灯亮num[0]pin_n25输入数字0到9num[1]pin_n26num[2]pin_p25num[3]pin_ae14num[4]pin_af14num[5]pin_ad13num[6]pin_ac13num[7]pin_c13num[8]pin_b13num[9]pin_a13out0[0]pin_af10u0数码管out0[1]pin_ab12out0[2]pin_ac12out0[3]pin_ad11out0[4]pin_ae11

6、out0[5]pin_v14out0[6]pin_v13out1[0]pin_v20u1数码管out1[1]pin_v21out1[2]pin_w21out1[3]pin_y22out1[4]pin_aa24out1[5]pin_aa23out1[6]pin_ab24out2[0]pin_ab23u2数码管out2[1]pin_v22out2[2]pin_ac25out2[3]pin_ac26out2[4]pin_ab26out2[5]pin_ab25out2[6]pin_y24out3[0]pin_y23u3数码管out3[1]pin_aa25out3[2]pin_

7、aa26out3[3]pin_y26out3[4]pin_y25out3[5]pin_u22out3[6]pin_w24out_errorpin_ae23密码错，红灯亮resetpin_v2管理员权限，为0时取消报警信号set_pswpin_n23设置密码startpin_u4开始输入密码信号yespin_g26确定信号4系统的VHDL设计说明1.分频模块，即做一个模5000的计数器，从而将50MHz的时钟转化为10000Hz的时钟。2.密码锁输入和译码，显示模块。switch[9]~switch[0]模拟数字9~0的输入，例如switch[9]为高