基于fpga的电子密码锁

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1、FPGA电子密码锁学生姓名：学生学号：院（系）：电信学院年级专业：指导教师：助理指导教师：二〇一五年五月摘要摘要本次设计是为解决传统锁的安全与方便的问题，设计一个电子密码锁，该密码锁选用现场可编程门阵列FPGA作为电子密码锁的设计，相对于单片机而言FPGA有一个很大的不同是它采用了硬件电路来实现了所有的算法，这样保证了系统工作时的稳定性，并且由于FPGA的现场可编程特性，对于外部的硬件电路的要求不是很高，这样就使得设计的修改和升级非常的方便，效率也因此增加。本系统以FPGA为核心，再配以相应的外围电路展开设计，利用EDA技术QuartusII平台和硬件描述语言，实现

2、了一个电子密码锁，并且具有清除密码和修改密码的功能。关键词FPGA，硬件描述语言，电子密码锁IABSTRACTABSTRACTThisdesignis to solve the traditional security lock withtheconvenienceofthe problem, thedesignofanelectronic passwordlock, passwordlock the selected field programmablegatearray FPGAasthe design ofelectronicpasswordlock, wit

3、hrespecttothe relativetothemicrocontroller FPGAthereisa bigdifferenceisthat ituses hardwarecircuitto achieveallofthealgorithm, sothat the stabilityofthesystem work, andbecausetheFPGA fieldprogrammablecharacteristic, the hardwarecircuit oftheexternal demandisnotveryhigh,whichmakesthe de

4、sign modificationand upgradeisvery convenient, thusincreasingefficiency.ThissystemusesFPGA asthecore, togetherwiththe correspondingperipheralcircuitdesign, usingEDAtechnology Quartus IIplatform andhardwaredescriptionlanguage, toachieve an electronicpasswordlock.KeywordsFPGA，HardwareDes

5、criptionLanguages，ElectroniclocksI目录目录摘要IABSTRACTII1绪论31.1课题背景31.2本课题研究的目的和意义42电子密码锁的设计方案52.1方案的提出52.2电子密码锁技术指标53基于FPGA的实现方案63.1系统总模块图63.2系统的基本原理73.3系统设计简述83.4各功能模块描述 83.5FPGA的设计流程103.6VHDL硬件描述语言113.6.1VHDL的基本结构113.6.2VHDL的特点113.6.3自上而下的设计方法113.7Quartus软件介绍123.7.1软件基本介绍123.7.2顶层模块设计134

6、系统模块电路设计144.1输入模块144.1.1时序电路产生144.1.2去抖电路144.1.3键盘扫描电路154.1.4键盘译码电路154.2电子密码锁控制模块154.3电子密码锁显示模块165系统仿真195.1仿真软件与步骤195.1.1建立仿真文件195.1.2模拟输入195.2输入电路仿真205.3数码管译码仿真216组装与结果演示236.1焊接与组装236.2结果演示24结论261目录参考文献27附：程序28致谢3811绪论1绪论1.1课题背景随着当代人们生活水平的不断提高与安全意识的加强，对与安全的要求也越来越高。锁在中国已经有十分悠久的历史，人们对其要

7、求也是甚高，既要保证安全防盗，又要使用起来方便，这也是研究锁的人一直以来的主题。而随着现代电子技术的发展，各种电子产品不断涌现，电子密码锁也由此诞生。其实，电子密码锁从20世纪30年代开始。电子锁是通过在键盘输入密码来完成开锁。研究电子密码锁的原因，也是为提高安全性。由于它的密钥量极大，并且与机械配合起来，可以避免各种传统锁的安全隐患。电子锁只需要记住一组密码，就可以开锁了，无需携带钥匙，避免了带钥匙和丢钥匙的麻烦，因此电子密码锁越来越受欢迎。虽然电子锁的种类有很多，但一般还是按键式的电子密码锁应用得比较多。到了二十世纪八十年代后以，电子密码锁专们用于的集成电路