电子密码锁2.doc

课程设计任务书 课程设计名称 EDA课程设计 学生姓名 姜元豪 专业班级 电信科074 设计题目 电子密码锁设计 课程设计目的 1、综合运用EDA技术，独立完成一个课题的设计，考察运用所学知识，解决实际问题的能力； 2、结合理论知识，考察阅读参考资料、文献、手册的能力； 3、进一步熟悉EDA技术的开发流程，掌握文件编辑、编译、仿真、下载验证等环节的实现方法和应用技巧； 4、锻炼撰写研究报告、研究论文的能力； 5、通过本实践环节，培养科学和严谨的工作作风。 设计内容、技术条件和要求 1、设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 2、在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位二进制代码，当开锁按钮开关的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的30秒内若未将锁打开，则电路长报警30S，若输入密码错误1或2次，则每次短报警5S，若输错三次密码则长报警。 时间进度安排 1周：(1) 完成设计准备，确定实施方案；(2) 完成电路文件的输入和编译；(4) 完成功能仿真。 2周：(1) 完成文件至器件的下载，并进行硬件验证；(2) 撰写设计说明书。 主要参考文献 (1)谭会生、瞿遂春，《EDA技术综合应用实例与分析》，西安电子科技大学出版社，2004 (2)高有堂，《EDA技术及应用实践》，清华大学出版社，2006 (3)亿特科技，CPLD/FPGA应用系统设计与产品开发》，人民邮电出版社，2005 (4)曹昕燕、周凤臣等，《EDA技术实验与课程设计》，清华大学出版社，2006 指导教师签字： 2010年9月5日 河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 EDA课程设计 题 目 电子密码锁设计 学 院 ＿＿＿ 电信学院＿＿＿＿＿＿ 班 级 ＿＿＿ 电信科074＿＿＿＿＿ 学生姓名 ＿＿＿ 姜元豪＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师 _____ 宋潇______________ 日 期 __________2010年9月22日__________ 一、概述 根据电子密码锁设计要求，该电子密码锁主要有设置六位二进制密码（其中两位为虚设），输入密码时间为5秒（第一个按键按下后的5秒内输入密码），超出5秒后若未将锁开启则扬声器发出20秒的报警信号，同时LED不断闪烁，开锁时扬声器发出1秒的信号，同时对应的指示灯发生变换。同时密码锁具有修改密码的功能。 本设计采用自顶向下的数字系统设计方法，将电子密码锁系统分解为若干子系统，并且进一步细划为若干模块，然后用硬件描述语言VHDL来设计这些模块，分别对各个模块及顶层文件仿真，再将顶层文件生成的sof文件下载到Cyclone EP1C6Q240C8上实现。仿真结果表明：该电子密码锁能够校验4位二进制数密码，且可以预置密码；解码有效指示（绿灯亮、红灯熄灭、扬声器响5秒）；第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20S的报警信号等相应的状态指示。 二、电子密码锁设计 电子密码锁的功能描述 1、电子密码锁采用串行累加计数的方式输入二进制数字口令，可设四位二进制数作为密码。用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 2、输入的密码及密码位数均正确即可开锁同时绿灯亮、红灯熄，扬声器响一秒； 3 输入的密码错误绿灯熄灭、红灯亮，扬声器响二十秒、允许密码输入错误的最大次数为三次，密码输入次数超过三次进入死锁状态，并发出警报； 4、开锁后可以重新上锁，再次上锁后只有再次输入正确的密码才能开锁； 5、进入死锁状态按复位键能恢复常态不会丢失原有的数据； 三、电子密码锁的系统构成 整个电子密码锁系统可以分为分频、信号控制处理和显示输出等模块，本次设计有输入信号:为clk_3M（时钟信号）、datain（输入）、change (设置密码信号) enin（使能端）、openclock（输入密码确认信号）;输出信号分别为ledred（红灯）、ledgreen（绿灯）、speaker（扬声器）。电子密码锁系统实现框图和顶层电路图如下： （顶层电路图） 设计步骤 （一）分频 本次试验中要产生5秒、二十秒的计时信号。要对系统时钟信号进行分频，由于我选用的是3M赫兹的系统时钟，先分成1khz 的时钟信号使扬声器按此频率发声。再对其进行分频产生1hz的信号用来累加计数；  process(clk