基于VHDL的电子密码锁的设计1.doc

简介：
本设计文档探讨了利用VHDL语言开发电子密码锁的过程，详细介绍了硬件描述语言编程、电路逻辑设计及安全验证方法。 《EDA仿真与实践实习》 学院：信息科学与工程学院 课题名称：硬件描述语言设计 ——基于VHDL的电子密码锁的设计 班级、学生姓名及学号略 指导教师略 1 引言 在日常生活和工作中，住宅的安全防范以及单位文件档案和个人资料保存多采用加锁的方式。使用传统的机械式钥匙开锁既不方便又存在安全隐患，一旦丢失钥匙安全性能会大大降低。随着科技的进步，人们对生活中的保险器件要求越来越高。因此出现了用密码代替传统钥匙的电子密码锁。 基于EDA技术设计的电子密码锁以其价格低廉、操作简单、安全性高和成本低等优点受到人们的关注。利用可编程逻辑器件（FPGA）作为载体，并以硬件描述语言VHDL为主要表达方式，借助Quartus 5.1开发软件进行设计，可以实现包括输入密码校验、设置及修改等功能在内的电子密码锁功能。 本课题通过编写相应的VHDL程序来具体实现各个模块的设计，在Quartus 5.1环境下完成整体电路的模拟仿真。最终目标是能够满足“密码锁控制器”的要求。 2 设计内容和要求 设计一个4位串行数字电子密码锁，其开锁代码为四位二进制数，输入正确的代码后点亮指示灯以示成功开锁；若输入错误则进入报警状态并发出声音信号。此外还需具备更改与设置新密码的功能，并通过复位按钮取消警报。 要求： 1. 详细描述电子密码锁的基本原理。 2. 编写Verilog HDL或VHDL程序，进行仿真、编译及下载验证。 3. 提供系统顶层模块图和波形仿真图。 3 设计方案 本设计采用FPGA芯片与硬件描述语言VHDL结合的方式实现电子密码锁的设计，不仅简化了结构，降低了成本还提高了系统的可靠性和保密性。 3.1 系统总框图 整个系统包括：密码输入控制电路、显示模块、LED指示灯、报警装置以及密码修改设置等部分。 4 硬件电路设计 4.1 密码锁的显示模块 本项目使用的是八位共阴极七段数码管，通过高电平点亮对应的段来实现数字或字符的输出。 4.2 密码锁控制模块 该模块负责将输入密码与预设密码进行对比。如果一致则开锁并亮起绿灯；如果不符，则进入报警状态，并持续鸣叫直到按下复位按钮为止。