可编程逻辑器件原理与应用综合设计格式.docVIP

信息技术学院 《可编程逻辑器件原理及应用》课程 综合设计报告书 姓 名： 李伟梅 班 级： B1210 学 号： 0915121023 时 间：2014年12月21日 指导教师： 李海成 设计 题目 电子密码锁 设 计 要 求 和 任 务 设计要求： 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。 数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。 密码更改：按下此键时将目前的数字设定成新的密码。 激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。 解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。 设计任务： 设计一密码锁，用VHDL语言描述，用QuartusII工具编译和综合，并仿真，撰写实验报告。 ?电子密码锁内有预置密码，如果输入的十进制数与锁内密码一致，锁被打开；否则，应封闭开锁电路。十进制数采用矩阵键盘输入，并实现左移功能。同时要实现密码更改和数码清除。 设 计 过 程 (包括：设计方案、原理、 程序与仿真结果、实验结果、收获和体会等) 一、设计原理及方案 电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。 ? 作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。触摸式4*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计采用触摸式4*4键盘来作为该设计的输入设备。 ? 数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，但是在本设计中任然使用LED数码管。 ? 根据以上选定的输入设备与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总总体框图如图所示。 ? 设 计 过 程 二、设计程序 1、电子密码锁输入模块 1.1 矩阵键盘显示 1.2密码锁输入程序 process(clk) ----键盘列扫描 begin if rising_edge(clk) then --if(Kr=1111) then kflag1=0; kcount=kcount+1; -- if(kcount=0) then keyc=1110; -- elsif(kcount=1) then keyc=1101; -- elsif(kcount=2) then keyc=1011; -- else keyc=0111; -- end if; --else if(Kr=1111) then kflag1=0; else kflag1=1; end if; keyr=Kr; keyc=Kc; --end if; kflag2=kflag1; end if; end process; process(Clk) -- 键值获取 显示左移 begin if rising_edge(clk) then if(kflag1=1 and kflag2=0) then if(keyr=0111) then case keyc is when 0111=buff1=1; when 1011=buff1=4; when 1101=buff1=7; when 1110=buff1=0; when others=buff1=buff1; end case; elsif(keyr=1011) then case keyc is when 0111=buff1=2; when 1011=buff1=5; when 1101=buff1=8; w