EDA电子锁课程设计报告.docVIP

电子与信息工程学院 EDA课程设计报告 （ 2011 — 2012 学年 第 一 学期） 班 级： 学 号： 姓 名： _____ 指导教师： __ 2011 年 9 月 课程设计题目：电子密码锁的设计仿真实验 实验目的： 掌握VHDL语言的使用，学会用VHDL语言来编程解决实际问题； 学会使用EDA开发软件设计小型综合电路，掌握仿真的技巧； 学会应用开发系统实现硬件电路，检验电路的功能。 实验要求： 功能描述：用于模仿密码锁的工作过程。完成密码锁的核心控制功能。 功能要求：设计一个密码锁，平时处于等待状态。管理员可以设置或更改密码。如果不预置密码，密码缺省为“1234”。用户如果需要开锁，按相应的按键进入输入密码状态，输入4位密码，按下确定键后，若密码正确，锁打开；若密码错误，将提示密码错误，要求重新输入，三次输入都错误，将发出报警信号。报警后，只有管理员作相应的处理才能停止报警。用户输入密码时，若输入错误，在按下确定键之前，可以通过按取消键重新输入。正确开锁后，用户处理完毕后，按下确定键，系统回到等待状态。系统操作过程中，只要密码锁没有打开，如果60秒无操作，系统回到等待状态。要求密码在输入过程中被依次显示，即先输入的为密码的第一位，总是显示在最左边。用两个发光二极管模拟显示，其中一个显示当前的工作模式，灭表示用户模式，亮表示管理员模式；另外一个指示锁的状态，灭表示锁处于锁定，亮表示锁被开启。 功能描述： 用户开锁： 默认情况下，密码锁处于用户使用状态。如果当前为管理员状态，则按下user键回到用户状态。用户开锁时，输入四位数用户密码，可以从out_code6的输出状态确定密码输入状态。如输入错误则按下clear清除前一位输入。输入完毕后按enter，如果密码正确，则开锁，否则重新输入密码。开锁后再次按下enter键则关锁，回到等待状态。三次密码输入错误，警报器alarming为1。输入管理员密码 解除警报。 管理员解除警报：当用户三次密码输入错误的时候，alarming为1，此时，只要管理员密码输入正确后，按下clear键，alarming为0，报警取消。 管理员修改密码： 在非警报和为开锁状态下，任何时候按admin键进入管理员状态。按chgcode选择修改密码，先选择修改的是用户密码还是管理员密码。修改用户密码则按user键，修改管理员密码则按admin键。然后分别输入旧密码，新密码，新密码要输入两次。旧密码与所要修改的密码对应。如旧密码输入错误，则无法修改；当验证不成功即两次新密码不相同时，修改密码失败。返回等待状态。成功后也返回等待状态。 定时返回： 用户在未开锁状态下，60s没有按键输入，则返回等待状态，但不包括alarming状态。只要是alarming，则只有管理输入管理员密码才能解锁并按下clear消除警报。 设计过程： 1：设计分析 EDA基本特点之一是自顶向下，设计时将基本功能要求模块化，据此，我将功能要求转化为四个较为清晰的模块：输入输出模块，控制模块，按键设置，60s计时模块。 控制模块：整个程序的主要部分，采用状态循环的办法，以用户每按下一次按键为计量单位，划分状态，以实现各种功能。 60s计时器模块：完成60s没有按键则返回等待状态这一功能的主要模块。这个模块的核心思想是一个变量numtime计数。变量numtime的初始值为0，在无报警为开锁的情况下，时钟每秒发出一个上升沿信号，计数一次，如有按键则numtime清零，否则计数到60即“111100”则返回信号back变为1，返回等待状态。 按键设置模块：将各种功能按键用高低电平赋值，便于调用。 2：设计过程 确定整个系统的输入输出： 输入：num ---- 数字键； rst ---- 复位键； user ---- 用户键； admin ---- 管理员键； chagcode ---- 更改密码键； clear ---- 清除键； enter ---- 确认键 输出： alarming ----- 报警； out_code4 ----- 显示密码； o_ua, ----- 判定当前状态是管理员状态还是用户状态； o_chgcode -----判定当前状态是修改密码状态； chgcode_ua ---- 判定当前修改的是管理员密码还是用户密码。 3：程序代码： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.ST