广工eda课程设计数字密码锁.docx
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广工eda课程设计数字密码锁
课程设计
课程名称硬件描述语言及EDA技术
题目名称数字密码锁
学生学院材料及能源
专业班级
学号
学生姓名
指导教师陈先朝
2017年6月11日
摘要：
随着数字集成技术和电子设计自动化（EDA）技术的迅速发展，数字密码锁应运而生。
本文采用先进的EDA技术，利用QUARTUSⅡ工作平台和VerilogHDL语言，设计了一种新型的数字密码锁,它不但可以完成锁具的基本功能，还能附加一些其他的智能，例如：
报警、识别功能，数字密码锁具功能齐全，安全系数高，有机械锁无可比拟的优越性，它的造价成本低，易于操作，越来越受到众多客户的青睐，可以优先占领市场有利份额。
关键词：
EDA技术；QUARTUSⅡ工作平台；VerilogHDL语言；数字密码锁
1引言
1.1课程设计背景数字密码锁随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。
由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。
发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。
新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。
在未来的生活中，数字密码锁必将在学领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。
1.2课程设计目的
1.掌握VerilogHDL语言编程方法，通过实践加深对理论知识的理解。
2.学会QuartusⅡ软件的使用方法。
3.掌握数字密码锁的设计方法。
4.掌握波形仿真，学会分析实验现象，提高分析问题的能力。
1.3课程设计内容
设计一个数字密码锁，用户可输入4位的二进制数，连续输入3次不正确则报警。
开锁密码可手动预置，并可进行修改密码，取消报警。
2数字密码锁设计
2.1系统设计
根据系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法。
2.2程序代码
modulemms（reset,set,a1,a2,a3,a4,enter,cancel,sel_led,sel,green,
clk100,save,clk1）;
inputreset,set,a1,a2,a3,a4,enter,cancel,clk100,clk1,save;
outputreg[7:
0]sel_led,sel;
outputreg[7:
0]green;
reg[1:
0]scan;reg[3:
0]password,word;
rego1,o2,o3,o4,num,sum,bee;
always@（posedgeclk1）
begin
//重置密码
if（!
reset）
begin
o1=0;
o2=0;
o3=0;
o4=0;
end
//输入密码
elseif（!
a1）
begin
o1=~o1;
word[0]=o4;
end
elseif（!
a2）
begin
o2=~o2;
word[1]=o3;
end
elseif（!
a3）
begin
o3=~o3;
word[2]=o2;
end
elseif（!
a4）
begin
o4=~o4;
word[3]=o1;
end
//设置密码
elseif（!
set）
begin
//密码输入正确时才可修改密码
if（word[0]==password[0]&word[1]==password[1]&word[2]==password[3]&word[3]==password[3]）
begin
if（!
a1）
begin
o1=~o1;
password[0]=o4;
end
elseif（!
a2）
begin
o2=~o2;
password[1]=o3;
end
elseif（!
a3）
begin
o3=~o3;
password[2]=o2;
end
elseif（!
a4）
begin
o4=~o4;
password[3]=o1;
end
end
end
//确认密码
elseif（!
enter）
begin
if（word[0]==password[0]&word[1]==password[1]&word[2]==password[3]&word[3]==password[3]）
begin
green=8'b10000000;//密码输入正确亮一个红灯
sum=0;
end
else
sum=sum+2'b01;
end
elseif（!
cancel）//关闭红灯
green=8'b00000000;
end
always@（posedgeclk100）
begin
if（scan==2'b11）
scan<=2'b00;
else
scan<=scan+2'b01;
end
always@（scan）//进行数码管位选，高电平有效
begin
case（scan）
2'b00:
beginnum<=o1;sel<=8'b01000000;end
2'b01:
beginnum<=o2;sel<=8'b00100000;end
2'b10:
beginnum<=o3;sel<=8'b00010000;end
2'b11:
beginnum<=o4;sel<=8'b00001000;end
default:
sel=8'b00000000;
endcase
end
always@（num）//BCD码译成七段数码管显示
begin
case（num）
1'b0:
sel_led=8'b00111111;
1'b1:
sel_led=8'b00000110;
endcase
end
//密码连续输入累计三次错误后，亮所有红灯
always@（sum）
begin
if（sum==2'b10）
begin
sum=0;
green=8'b11111111;
end
end
endmodule
2.3仿真结果
波形分析：
上电后，系统的初始密码为“0000”，按下reset键由键盘key输入密码“0000”，输入密码正确按确认键enter键锁开按，锁关闭开锁输出标志信号kai无效为1，显示开锁；在开锁状态下下拨set修改密码键后，由键盘key输入新密码0001后按确认键enter密码修改成功，上拨set键密码锁上锁，此时密码锁密码为新密码；若按下start键后输入的密码错误如图“1111”及密码锁密码“0000”不同，累积三次后，报警信号有效，锁不开且报警。
若按下start键后输入的密码正确如图“1111”及密码锁密码“1111”相同，kai开锁信号有效，锁开且不报警。
4应收集的资料及主要参考文献
1.陈先朝，硬件描述语言及EDA技术实践指导书，2017年3月
2.潘松等编著，EDA技术及VerilogHDL，电子工业出版社，2013年；
3.现代数字电子技术及Verilog设计，清华大学出版社，2014年；
4.王金明等编著，EDA技术及VerilogHDL设计，电子工业出版社，2013年；
5.刘靳等编著，Verilog程序设计及EDA，西安电子科技大学出版社，2012年；
6.刘福奇主编，VerilogHDL应用程序设计实例精讲，电子工业出版社，2012年；
7.周润景等主编，基于QuartusⅡ的数字系统VerilogHDL设计实例详解，电子工业出版社，2010年。
发出任务书日期：
2017年6月5日指导教师签名：
陈先朝
计划完成日期：
2017年6月9日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
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