vhdl四位密码锁课程设计eda文档格式.doc

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系统操作过程中，只要密码锁没有打开，如果60秒没有对系统操作，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。

注意：

用两个按键实现密码输入，Key1选择输入的是第几位密码，KEY2输入密码数字。

初始状态：

初次使用密码锁时，要先用Reset键初始化。

初始状态下，用户密码为“1234”，管理员密码为“0000”。

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。

要管理员输入管理员密码解除警报。

此时哪怕用户再输对密码也没用。

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。

设计思路：

设计密码锁时，采用自顶向下的设计方法。

将整个系统分成几个子模块：

输入输出模块，控制模块，按键设置模块和60s计时器模块。

控制模块是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计时器模块是完成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。

按键设置模块是将各种功能按键用高低电平赋值，便于调用。

实验代码：

libraryIEEE;

useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

useIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

useIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITYE_lockIS

PORT（

clk,user,admin,clear,enter,chgcode,res,key1,key2:

INSTD_LOGIC;

num:

INSTD_LOGIC_VECTOR（9DOWNTO0）;

openlock:

bufferstd_logic;

alarming,o_ua,o_chgcode,chgcode_ua:

OUTSTD_LOGIC;

out_code4:

outstd_logic_vector（3downto0）

）;

ENDE_lock;

ARCHITECTUREbehaveOFE_lockIS

TYPESTATESIS（ss,sw,s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7）;

SIGNALstate:

STATES;

SIGNALone_key,code0,code1,code2,code3:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

SIGNALuser_code,admin_code:

STD_LOGIC_VECTOR（15DOWNTO0）;

SIGNALtemp_code,old_code:

SIGNALnew_ctime:

STD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

SIGNALkey:

std_logic_vector（7downto0）;

SIGNALalarm,inkey,ifnum,s_ua,chg_c,c_ua,back:

std_logic;

SIGNALout_code:

std_logic_vector（3downto0）;

SIGNALnumtime:

std_logic_vector（9downto0）;

BEGIN

temp_code<

=code0&

code1&

code2&

code3;

key<

=user&

admin&

chgcode&

enter&

clear&

res&

key1&

key2;

inkey<

=useroradminorchgcodeorenterorclearorkey1orkey2;

ifnum<

=not（one_key（3）and（（one_key

（2）orone_key

（1））））;

--ifnum='

1'

thekeyisanum

o_ua<

=s_ua;

--表明当前状态

chgcode_ua<

=c_ua;

--表明当前更改的密码为用户密码或是管理员密码

o_chgcode<

=chg_c;

--当状态为“1”时表明正在修改密码

out_code4<

=out_code;

alarming<

=alarm;

main:

PROCESS（res,clk）

variablen,m:

std_logic_vector（1downto0）:

="

00"

;

variablenew1_code,new2_code:

std_logic_vector（15downto0）;

BEGIN

if（res='

）then

state<

=ss;

--出厂状态，用来初始化密码锁的各项设置

user_code<

0001001000110100"

--1234

admin_code<

0000000000000000"

--0000

n:

s_ua<

='

0'

c_ua<

chg_c<

new_ctime<

alarm<

elsifclk'

EVENTANDclk='

then

casestateis

whenss=>

=s0;

whens0=>

ifback='

state<

=sw;

elsif（ifnum='

andalarm='

andchg_c='

）then

code3<

=one_key;

out_code<

0001"

=s1;

andc_ua='

andchg_c='

old_code<

=user_code;

ands_ua='

=admin_code;

elsif（one_key="

0011"

andchg_c='

）then

s_ua<

0100"

）then

endif;

whens1=>

elsif（ifnum='

）then

code2<

=s2;

0000"

）then--clear

）then--user

）then--admin

whens2=>

then

code1<

0111"

=s3;

whens3=>

code0<

1111"

=s4;

）then

）then

whens4=>

）then--enter

=s5;

andm="

if（old_code=temp_code）then

m:

01"

state<

elsestate<

endif;

out_code<

new1_code:

=temp_code;

10"

new2_code:

if（new1_code=new2_codeandc_ua='

user_code<

=new2_code;

state<

elsif（new1_code=new2_codeandc_ua='

admin_code<

elsif（new1_code/=new2_code）then

elsif（one_key="

）then--clear

endif;

whens5=>

if（s_ua='

andtemp_code=user_code）then

openlock<

=s6;

elsif（s_ua='

andtemp_code/=user_code）then

n:

=n+1;

ifn="

11"

alarm<

state<

out_code<

else

endif;

andtemp_code=admin_code）then

elsif（s_ua='

andtemp_code/=admin_code）then

whens6=>

elsif（one_key="

）then--enter

andalarm='

）then--clear

alarm<

0010"

chg_c<

=s7;

whens7=>

m:

c_ua<

whensw=>

alarm<

s_ua<

c_ua<