基于vhdl语言的电子密码锁的设计

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1、摘要EDA技术的应用引起了电子产品系统开发的革命性变革。利用先进的EDA工具，基于硬件描述语言，可以进行系统级数字逻辑电路的设计。本文简述了VHDL语言的功能及其特点，并以4位串行手机键盘电子密码锁设计为例，介绍了一种在QuartusⅡ6.0开发软件下，基于VHDL硬件描述语言的复杂可编程逻辑器件(CPLD)的新型电子密码锁设计方法，阐述了其工作原理和软硬件设计方法。该密码锁通过扫描电路、键盘译码电路、弹跳消除电路、控制电路和七段译码电路等实现了密码输入、数码清除、密码激活、电锁解除、密码更改和误码报警等功能。本论文对该密码锁的程序进行

2、了功能和时序仿真，结果表明该密码锁的功能满足设计要求，能够实现正常开锁、上锁和修改密码。该密码锁体积小、功耗低、易于维护和升级，有很好的市场前景。关键词：EDA，VHDL，FPGA，QuartusⅡ，电子密码锁IIIAbstractABSTRACTElectronicproductandsystemdevelopmentarebeingchangedrevolutionarilywithEDAtechnology.WecandesignallkindsofdigitallogicalcircuitswithadvancedEDAtool

3、sandVHDL.ThepaperintroducesthefunctionandcharacteristicofprogrammingofVHDLlanguagebriefly.Takingthedesignoftheserial4-bitelectroncodedlockforexample,thispaperintroducesanewwaytodesignelectroncodedlockwithCPLDandQuartusⅡ6.0asdevelopmentsoftwareandVHDLashardwaredescription

4、language.Itsoperatingprinciplesandthedesigningmethodsofhardwareandsoftwareareexplainedinthisarticle.Thiscodedlockcanperformthefollowingfunctions,suchascodeinput,codeclear,codeactivating,codereleasing,codecorrectingandwrongcodealarmingbyscanningcircuit,keyboarddecodecircu

5、it,bounceeliminatingcircuit,controlcircuit.Thefunctionalandtimingsimulationsaremade.Theresultsshowthatthedesignspecificationoftheelectroniccodedlockismetandtheunlock/lockandcodecorrectingcanberealized.Thisnewelectroncodedlockhassmallsize,lowpower.Itsmaintenanceandupgrade

6、areveryconvenient.Andithasabetterapplicationprospect.Keywords:EDA,VHDL,FPGA,QuartusⅡ,ElectroncodedlockIII目录目录第1章引言11.1课题背景11.2国内外研究现状21.3课题主要研究工作2第2章EDA技术与VHDL语言简介32.1EDA技术32.1.1EDA技术的发展32.1.2EDA技术的基本设计方法52.2VHDL简介62.2.1VHDL语言62.2.2VHDL语言的特点9第3章CPLD/FPGA硬件平台103.1可编程逻辑器件的

7、发展历史及概述103.2FPGA/CPLD概述113.3CPLD工作原理123.4FPGA工作原理13第4章系统的原理设计144.1系统设计要求144.2系统设计方案144.2.1密码锁输入电路的设计174.2.2密码锁控制电路的设计234.2.3密码锁显示电路的设计244.3密码锁的整体组装设计25III目录第5章系统的程序实现265.1键盘输入去抖电路的VHDL源程序265.2密码锁输入电路的VHDL源程序295.3密码锁控制电路的VHDL源程序345.4密码锁显示电路的VHDL源程序38第6章系统仿真分析及硬件验证406.1系统仿

8、真分析406.1.1键盘输入去抖电路的仿真406.1.2密码锁输入电路的仿真406.1.3密码锁控制电路的仿真416.1.4密码锁显示电路的仿真436.2系统硬件验证44第7章小结48参考文献49致谢50I