EDA技术应用 龚江涛电子教案项目13电子课件..ppt

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1、《EDA技术应用》课程课件项目十三电子密码锁的设计一、项目描述本项目是要在CPLD上设计实现电子密码锁功能要求密码长度为4位，具有数码显示和LED状态指示功能，能实现密码输入、清除，密码更改、存储，开锁等功能。1.项目任务一、项目描述2.项目目标序号类别目标一知识点了解电子密码锁的原理掌握多位共阳数码管动态扫描显示驱动及编码。掌握矩阵键盘的原理及键值编码方法掌握层次化设计方法。二技能技能掌握由VHDL程序生成原理图元件的方法掌握复杂时序逻辑电路的层次性设计方法掌握原理图及VHDL混合设计方法三职业素养学生的沟通能力及团队协作精神良好的职业

2、道德质量、成本、安全、环保意识二、项目资讯电子密码锁由矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、数码显示电路等模块组成。能进行密码输入，显示、清除输入数字，密码修改、存储等功能，并进行密码核对、解除电锁。三、项目分析1.系统功能分析1、数据输入：每按一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的最右方显示出该数值，并将先前已经输入的数据依序左移一个数字位置。2、数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。3、密码更改：按下此键时将目前的数字设定成新的密码。4、激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。5、解除电锁：按下此键会检查输入的密

3、码是否正确，密码正确即开锁。三、项目分析2.硬件电路设计电子密码锁电路完全由CPLD内部电路实现，显示部分由外部的4位数码管电路实现，密码和功能键输入由外部4X4矩阵键盘完成。密码修改和开锁状态指示分别外接两个LED发光管指示。三、项目分析3.软件设计思路本项目采用自顶向下的设计方法，并采用混合设计方法。电子密码锁可以分解成密码输入、密码处理、输入显示三大功能子模块以及一个顶层模块。子模块全部可以采用VHDL语言来设计，顶层模块对功能子模块的连接，采用原理图设计来实现。三、项目分析电子密码锁模块框图三、项目分析--密码输入模块三、项目分析

4、--密码处理模块三、项目分析--输入显示模块四、项目实施微机一台（WindowsXP系统、安装好QuartusⅡ5.0等相关软件）EDA学习开发板一块USB电源线一条ISP下载线一条。硬件平台准备四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法(1)创建工程在D:alteraQuartus50exampleelec_lock下建立项目elec_lock，选择EPM240T100C5作为目标器件建立并编辑key.vhd、ctrl.vhd、display.vhd三个文件。（2）建立编辑VHDL设计文件四、项目实施——1.Quar

5、tusⅡVHDL设计输入法(3)各子模块单独编译、仿真密码输入模块的仿真结果四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法密码处理模块的仿真结果四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法输入显示模块的仿真结果四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法(4)建立编辑顶层原理图设计文件右键点击seccount.vhd，在弹出的菜单中选择CreateSymbolFilesforcurrentFile，创建seccount.vhd文件的图元右键点击key.vhd，在弹出的菜单中选择CreateSymbolFiles

6、forcurrentFile，创建key.vhd文件的图元创建顶层原理图文件elec_lock.bdf，在原理图编辑窗口双击鼠标左键，在弹出的Symbol窗口中的Library栏中，单击Project前面的加号，在展开目录中可以找到刚才通过.vhd文件创建的3个图元。四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法编辑完成顶层原理图设计文件四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法整个项目全编译，并进行波形仿真四、项目实施——1.QuartusⅡVHDL设计输入法（5）引脚分配根据设计实体结构和硬件电路要求，对引脚进行引

7、脚分配。（6）编程下载完成全编译，进行器件下载编程。资源模块功能引脚PIN]备注时钟信号250~256KHZ14跳线J12按键复位100复位4x4按键按键输入27~30扫描线33~36数码管A67数码管笔段AB61数码管笔段BC55数码管笔段CD57数码管笔段DE58数码管笔段EF66数码管笔段FG54数码管笔段G74LS138A53数码管位选74LS138B52数码管位选74LS138C51数码管位选LED灯开锁指示74LED密码修改指示75LED四、项目实施2.硬件电路调试及排故电路调试：1．根据项目需要，接通电源后，按下复位键，先对

8、系统时行初始始。分别进行秘码设置、修改、开锁等操作，观查电路动作，判断是否符合设计要求。故障分析及排除：1.输入数字显示错位。出现这种情况，只需将138的输入即selout[2..0]的按顺序