文档介绍：淮南师范学院电气信息工程学院 2013 届电子信息工程专业课程设计报告 1 课程设计报告题目:基于 Verilog HDL 的数字密码锁的设计学生姓名:江留胜学生学号:0908030113 系别:电气信息工程学院专业:电子信息工程届别:2013 届指导教师:马立宪成绩淮南师范学院电气信息工程学院 2013 届电子信息工程专业课程设计报告 2 基于 Verilog HDL 的数字密码锁的设计学生:江留胜指导教师:马立宪电气信息工程学院电子信息工程 1 课程设计的任务与要求课程设计的任务设计一个 6 位的数字密码锁,利用 Verilog HDL 语言来实现,并使用 Quartus Ⅱ进行仿真与调试。课程设计的要求设计一个简单的数字密码锁,密码为 6位,其功能: 1、在内部设置密码,其密码用 6位十进制数表示。 2、输入密码时,每次输入一位数,输入后按#进行确认。 3、当输入的密码顺序与设置的密码一致时,密码锁打开,否则,则报警。 4 、具有重置密码的功能。输入密码正确后按* 号键输入要重的密码,按# 号键确认密码的重置,连续输入两次,则密码重置成功。使用 Verilog HDL 语言编写密码锁的***过程的程序,并借助 Quartus Ⅱ软件对其进行仿真,观察实验波形。课程设计的研究基础(设计所用的基础理论) 密码锁就是要有一定的自我保护功能,并且能够定时更新防止破译的危险。密码锁控制器是硬件与软件的结合。 Verilog HDL 是一种优秀的硬件描述语言,它与 C 语言有许多相似之处,并继承和借鉴了 C语言的多种操作符和语法结构,有C语言基础的人很快就能够学****并使用该语言。在本次计中,系统开发平台为 Quartus Ⅱ。Quartus Ⅱ界面友好,使用便捷,被誉为业界最易用易学的 EDA 软件。在 Quartus Ⅱ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程,它提供了一种与结构无关的设计环境,是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。在本次设计中,采用的硬件描述语言是 Verilog HDL 。Verilog HDL 也是目前应用最为广泛的硬件描述语言,并被 IEEE 采纳为 IEEE#1064-1995 标准。 Verilog HDL 可以淮南师范学院电气信息工程学院 2013 届电子信息工程专业课程设计报告 3 用来进行各种层次的逻辑设计,也可以进行数字系统的逻辑综合、仿真验证和时序分析。 Verilog HDL 适合算法级(Algorithm )、寄存器传输级(RTL )逻辑级(Logic )、门级(Gate ) 和版图级(Layout )等各个层次的电路设计和描述。使设计者在进行电路设计时不必过多考虑工艺实现的具体细节, Verilog HDL 只需要根据系统设计的要求施加不同的约束条件,即可设计出实际电路。利用计算机的强大功能,在 EDA 工具的支持下,把逻辑验证与具体工艺库相匹配, 将布线及延迟计算分成不同的阶段来实现,减少了设计者的繁重劳动。 2 数字密码锁系统方案制定方案提出(以方框图模块化设计的形式给出至少 2个方案,并简要说明) 设计方案一: 采用数字电路控制,用以 CMOS 构成的数字逻辑电路作为密码锁的控制核心, 用 verilog HDL 硬件描述语言来进行仿真。设计一个简单的数字密码锁,密码为 6位,其功能: 在内部设置密码,其密码用 6位十进制数表示。输入密码时,每次输入一位数, 输入后并进行确定。若输入密码位与对应位相同,则通过并继续输入密码,直至输入结束,最后***。若有一位与对应密码位不同则报警,结束输入,若要***需重新输入。其流程图如下: 淮南师范学院电气信息工程学院 2013 届电子信息工程专业课程设计报告 4 输入:数值 0~9 n=1 输入一位并确认与内置密码一致报警 n+1<= 6 结束是***成功否是否***失败方案一的流程图方案二: 采用以 AT89C51 单片机为核心控制的方案。能完成***,修改密码,密码错误报警, LCD 显示密码等基本的密码锁功能。其主要具有如下功能: (1)密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。(2)报警功能。密码输入错误密码则蜂鸣器发出报警。(3)可以进行密码的重置。淮南师范学院电气信息工程学院 2013 届电子信息工程专业课程设计报告 5 方案二的框图方案比较基于单片机的实现方案原理复杂,调试比较麻烦,所用到的器件比较多,而用数字电路的实现过程相对而言比较简单,软件易于实现,容易调试。方案论证随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为全社会关注的问题。基于 EDA 技术设计的电子密码锁,以其价格便宜、安全可靠、使用方便,受到了人们的普遍关注。而以现场可编程逻辑器件(