EDA___课程设计__数字密码锁电路.doc

.电子设计自动化课程设计电子设计自动化课程设计题目： 数字密码锁电路 院（系） 信息科学与工程学院 专 业 通 信 工 程 级 别 班 级 学 号 姓 名 任课老师 摘要本次设计是设计一个数字密码锁电路，即串行输入6位十进制数，同时输出在LED数码管上显示，并且有密码正确与错误的提示，如果连续3次输入错误，则在15分钟内不能开锁。为了方便、有效的实现该功能，此次设计定制了LPM宏功能模块，通过各个模块之间的有机组合，最终完成数字密码锁电路的设计。一、 系统设计1. 设计要求：6位十进制数字密码，串行输入；有开锁和错误指示（LED）；如果连续输错三次，则一刻钟内不能再开锁。2. 系统设计方案： 第一部分：首先设计一个十进制计数器和6进制计数器cnt6，其中十进制部分的作用是选择09中的一个输入到密码锁中，cnt6（初始值是000，也可以通过复位键将其置零）的功能控制6位密码依次输入，其作用相当于确认键，即当cnt6的值为000时，输入第一个密码，并在LED数码管上显示，当cnt6的值是001时，输入第二个密码，以此类推当cnt6的值是101是输入第六个密码，然后当cnt6的值是110是输入的6位密码与内置密码比较，如果密码相同，led_suc亮表示密码输入正确，否则led_nsuc亮，表示密码输入错误，此时通过复位键可重新输入，如果连续3次输入错误，则会激活第二部分的电路模块。第二部分：此部分包括一个3进制计数器cnt3和一个十五分钟的倒数计时器cnt（开始时处于待机状态）。其中cnt3的功能是记录第一部分密码输入错误的次数，如果密码联系3次错误，其输出一个信号反馈到第一部分，使第一部分不能继续输入密码，同时倒数计时器cnt开始工作，知道倒数计时回到零时，解除cnt3的反馈信号，第一部分可以输入密码，同时，倒数计时器回到待机状态。二、 软件设计1. 软件设计平台：Quartus,开发工具：EDA试验箱，芯为EP2C5T144C82. 各部分的程序及对应的LPM模块Cnt6模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt6 is port(clk,rst:in std_logic; led:buffer std_logic_vector(2 downto 0); end cnt6;architecture one of cnt6 is begin process(clk) begin if rst=1 then led=000 ; elsif clkevent and clk =1 then led=led+1;if led=111 then led=000;end if; end if; end process; end;LPM模块：Cnt10模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt10 is port(clk:in std_logic; led:buffer std_logic_vector(3 downto 0); end cnt10;architecture one of cnt10 is begin process(clk) begin if clkevent and clk =1 then led=led+1;if led=1001 then led=0000;end if; end if; end process; end;LPM模块：密码输入模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity main is port ( rst, en :in std_logic; d_in :in std_logic_vector(2 downto 0); din: in std_logic_vector(3 downto 0) ; led0,led1,led2,led3,led4,led5 : buffer std_logic_vector(3 downto 0); suc :out std_logic; nsuc :out std_logic); end main;architecture behav of main isbegin process(d_in) begin if rst=1 then led0=0000 ; led1=0000 ;led2=0000 ;led3=0000 ;led4=0000 ;led5=0000 ;suc=0;nsuc=0;elsif en=1 thenif d_in=000 then led0=din; end if;if d_in=001 then led1=din; end if;if d_in=010 then led2=din; end if;if d_in=011 then led3=din; end if;if d_in=100 then led4=din; end if;if d_in=101 then led5=din; end if;if d_in=110then if (led0 & led1 & led2 & led3 & led4 & led5 = 001000010100010001100110) then suc=1;nsuc=0;t=00;else suc=0;nsuc=1; end if;end if;end process;end behav;LPM 模块：Cnt3模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt3 is port(clk,rst,en:in std_logic; c:out std_logic); end cnt3;architecture one of cnt3 is signal led: std_logic_vector(1 downto 0); begin process(clk ,en,rst) begin if en=0 then if clkevent and clk =1 then led=led+1;end if; else led=00;end if; if rst=1 then led=00;end if; if led=11 then c=1;else c=0;end if; end process; end;LPM模块：倒数计时器cnt（15秒）: library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt is port ( clk,en :in std_logic; led0 : out std_logic_vector(3 downto 0); cout: out std_logic); end cnt;architecture behav of cnt isbegin process(clk,en) variable led:std_logic_vector(3 downto 0); begin if en=0 then led:=1111;led0=1111; elsif clkevent and clk=1 then led:=led-1; end if;if led=0000 then cout=1;else cout=0;end if; led0=led;end process;end behav;LPM模块：整体电路图：密码输入及输出仿真图形：倒计时仿真图形：实测结果 定时 六位密码密码正确指示灯定时 六位密码密码错误指示灯定时 六位密码说明：密码联系错三次，定时电路开始工作，此时不能输入密码，15分钟（秒钟）后才能输入密码。三、 小结与体会：对这次设计及结果还算满意，严格按照要求完成了设计并成功测试，但还有不完善的地方，比如说不能通过外部实现修改密码功能，只有从源程序中才能修改。不过我从这次EDA课程