1、 电子与信息工程电子与信息工程学院学院 EDA 课程设计报告 （ 2011 2012 学年 第 一 学期） 班 级： 学 号： 姓 名： _ 指导教师： _ 课课 程程 设设 计计 报报 告告 - 1 - 2011 年 9 月 课程设计题目：电子密码锁的设计仿真实验课程设计题目：电子密码锁的设计仿真实验 实验目的：实验目的： 1.掌握 VHDL 语言的使用，学会用 VHDL 语言来编程解决实际问题； 2.学会使用 EDA 开发软件设计小型综合电路，掌握仿真的技巧； 3.学会应用开发系统实现硬件电路，检验电路的功能。 实验要求：实验要求： 功能描述：功能描述：用于模仿密码锁的工作过程。完成密码锁
2、的核心控制功能。 功能要求：功能要求：设计一个密码锁，平时处于等待状态。管理员可以设置或更改密码。如 果不预置密码，密码缺省为“1234” 。用户如果需要开锁，按相应的按 键进入输入密码状态，输入 4 位密码，按下确定键后，若密码正确，锁 打开； 若密码错误， 将提示密码错误， 要求重新输入， 三次输入都错误， 将发出报警信号。报警后，只有管理员作相应的处理才能停止报警。用 户输入密码时，若输入错误，在按下确定键之前，可以通过按取消键重 新输入。正确开锁后，用户处理完毕后，按下确定键，系统回到等待状 态。系统操作过程中，只要密码锁没有打开，如果 60 秒无操作，系统 回到等待状态。要求密码在输
3、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。 课课 程程 设设 计计 报报 告告 - 2 - 功能描述功能描述： 用户开锁用户开锁： 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
4、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。 输入管理员密码 解除警报。 管理员管理员解除警报解除警报：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。 管理员管理员修改修改密码密码： 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
5、，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：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。 课课 程程 设设 计计 报报 告告 - 3 - 设计过程：设计过程： 1 1：设计分析：设计分析 EDA 基本特点之一是自顶向下，设计时将基本功能要求模块化，据此，我将功 能要求转化为四个较为清晰的模块：输入输出模块，
6、控制模块，按键设置，60s 计 时模块。 控制模块：控制模块：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。 60s60s 计时器模块：计时器模块：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。 按键设置模块按键设置模块：将各种功能按键用高低电平赋值，便于调用。 2 2：设计过程：设计过程 确定整个系统的输入输出： 输入：num - 数字键； rst - 复位键； user - 用户键； admin - 管理员键； chagcode - 更改密码键； clear - 清除键； enter -
