EDA电子密码锁设计论文

EDA技术及应用
考试设计论文
题目(中文)：电子密码锁设计
姓名许露平
学号201308002216
院（系）电子与信息工程学院
班级通信工程1302班
任课老师蒋恩松、杨振南
开课学期2015年下期
项目实施日期2015年6 月10 日至2015年6月17 日
设计题目要求
设计方案
系统内部图如图2：
本设计使用实验箱模式0。

大概的功能分布如下：
显示密码的对错
cin 信号的输入
确认键
数码管2至8用于显示输入的密码
复位键
设计论文
第一章设计目标
一、电子密码锁的基本原理
电子密码锁广泛用于各类保险箱及需要密码保护的防盗场所。

设置密码锁首先可以从外部选择输入6位可以当作密码的数字或字符，并经确认后可以显示于数码管上，若发现不慎输入错误，则可以通过复位键进行清零操作。

输入6位密码后，若与初始密码相同，则密码正确，相应数码管显示为O（Open），同时响正确的提示音；否则，密码错误，相应数码管显示为E（Error），同时响错误密码的报警声。

二、设计中实现的电子密码功能
本设计中，分别使用了编码器，选择器，比较器，分频器和报警器相关模块组成，并使用Verilog HDL语言编程实现。

第二章详细设计方案
根据需求，本设计的内部结构如下图所示。

主要包括判断器，输入寄存器组，输出寄存器，显示器模块，比较器模块，报警器模块，控制电路，七个部分。

判断器用来把输入的cin信号进行判断，是否选择这个数据传达到显示器模块显示于数码管上。

控制电路用于数码管复位清
零的控制，在一串数据传输完成后，单个数据存入比较器模块中进行比较判断，将比较结果存入输出寄存器中。

输出寄存器将结果输出于数码管上显示。

系统内部模块图
第三章 设计实现
一、建立工程，去工程模块名为mima ，然后打开Verilog HDL File 编辑窗口；
二、数据端口的定义及初始密码的设定 module
mima(ok,reset,cin,show0,show1,show2,show3,show4,show5,point ,warn,clk);
input ok,reset,clk; input [3:0]cin;
output reg[3:0]show0,show1,show2,show3,show4,show5,point; output reg warn; reg
[3:0]counta,countb,countb1,countc,countc1,showc,showb,C1,C2;
reg M1,M2;
wire[3:0]showa0,showa1,showa2,showa3,showa4,showa5;
assign showa0=1;assign showa1=2;assign showa2=3;assign showa3=4;assign showa4=5;assign showa5=6;
三、编码器模块。

当每一次按确认键（3键）时当对cin输入的数据进行选择确认显示的同时也需进行数码管的编码选择，为下一个数据显示于另一个数码管进行编码选择，相应代码如下：
always@(posedge ok)
begin
if(reset==1)
begin
show0<=0;show1<=0;show2<=0;show3<=0;show4<=0;show5<=0;count a<=0;
end
else if(counta==6)
counta<=0;
else
counta<=counta+1;
begin
case(counta)
4'b0000:show0<=showc;
4'b0001:show1<=showc;
4'b0010:show2<=showc;
4'b0011:show3<=showc;
4'b0100:show4<=showc;
4'b0101:show5<=showc;
default:show0<=showc;
endcase
end
end
四、判断器模块。

当每一个数据经确认键（3键）确认后，就立即需对每一个密码数据进行判断，只有当与初始设定的密码（本设计实验的初始密码为123456）相同时，数码管8指示灯指示为O（即Open，对应十六进制为0）；否则，指示为E（即Error，对应十六进制为14）。

相应代码如下：
always@(cin,ok)
begin
if(reset==1)
begin
showb<=0;showc<=0;warn<=0;
end
else
begin
showb<=cin;
if(ok)
showc<=showb;
if(show0==showa0)
begin
if(show1==showa1)
begin
if(show2==showa2)
begin
if(show3==showa3)
begin
if(show4==showa4)
begin
if(show5==showa5)
point<=0;
else
point<=14;
end
else
point<=14;
end
else
point<=14;
end
else
point<=14;
end
else
point<=14;
end
else
point<=14;
end
五、报警器模块。

当输入的密码正确时除了数码管显示外，同时进行蜂鸣器报警，正确与错误都分别用不同频率的声音进行报警。

相应代码如下：
if(counta==6)
begin
if(point==0)
warn<=M1;
else
warn<=M2;
end
end
六、分频器模块。

分频器把同一高频率分频成两个不同的频率用于报警器的不同频率声音的提供。

相应代码如下：
always@(posedge clk)
begin
if(C1==6)
C1<=0;
else
C1<=C1+1;
if(C1==1)
M1<=~M1;
end
always@(negedge clk) begin
if(C2==20)
C2<=0;
else
C2<=C2+1;
if(C2==1)
M2<=~M2;
end
七、实验仿真波形图。

八、生成的RTL电路
九、引脚分配。

引脚变量引脚名称引脚号实验箱对应元件show0 PIO47-44 168-165 数码管8
show1 PIO43-40 164-161 数码管7
show2 PIO39-36 160-158,141 数码管6
show3 PIO35-32 140-137 数码管5
show4 PIO31-28 136-133 数码管4
十、答辩过程。

此处省略。

第四章实验总结和体会
通过此次试验让对EDA编程及Verilog HDL语法有了整体上的认识和系统上的掌握；感受到了遇到困难大家一起讨论解决的重要性和团结合作的力量。

同时在编程的时候发现自身也存在一定的不足，对存储器的使用不是很熟练，这使得代码不够精简，同时这也是以后需在编程方面加强的原因。

指导老师评价：
年月日。