文档介绍：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:
Data_in
输入密码与修改密码模块
判断与控制模块
分频模块
计时与报警模块
en_in
Clk_3m
change
Open_clock
(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_3M)
begin
if clk_3M'event and clk_3M='1'