電子密碼鎖課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄 </b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　緒論2</b></p><p>　　第一章 電子密碼鎖設(shè)計(jì)要求及目的3</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)要求3</b>&

2、lt;/p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的3</p><p>　　第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1. 密碼鎖的組成部分4</p><p>　　2.2．矩陣式鍵盤的工作原理5</p><p>　　2.3．密碼鎖輸入電路各主要功能模塊的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.3.1 時(shí)

3、序產(chǎn)生電路6</p><p>　　2.3.2 鍵盤掃描電路7</p><p>　　2.3.3 彈跳消除電路7</p><p>　　2.3.4 按鍵存儲(chǔ)電路8</p><p>　　2.3.5 密碼鎖輸入電路模塊框圖9</p><p>　　2.4 密碼鎖控制電路的設(shè)計(jì)9</p><p>

4、　　2.4.1 數(shù)字按鍵輸入的響應(yīng)控制9</p><p>　　2.4.2 功能按鍵輸入的響應(yīng)控制9</p><p>　　2.4.3. 密碼控制模塊圖10</p><p>　　2.5 密碼鎖顯示電路的設(shè)計(jì)10</p><p>　　第三章 密碼鎖的整體組裝設(shè)計(jì)12</p><p>　　第四章 系統(tǒng)仿真13<

5、;/p><p>　　4.1鍵盤輸入去抖電路的仿真13</p><p>　　4.2密碼鎖輸入電路的仿真13</p><p>　　4.3密碼鎖控制電路的仿真14</p><p>　　4.4密碼鎖顯示電路七段譯碼器的仿真15</p><p><b>　　小結(jié)16</b></p>&l

6、t;p><b>　　謝辭17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　附錄19</b></p><p><b>　　附錄一19</b></p><p><b>　　附錄二21</

7、b></p><p><b>　　附錄三24</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　電子密碼鎖的使用體現(xiàn)了人們消費(fèi)水平、保安意識(shí)和科技水平的提高,而且避免了攜帶甚至丟失鑰匙的麻煩。目前設(shè)計(jì)密碼鎖的方法很多,例如用傳統(tǒng)的PCB板設(shè)計(jì)、用PLC設(shè)計(jì)或者用單片機(jī)設(shè)計(jì)等等。而用VHDL可以更

8、加快速、靈活地設(shè)計(jì)出符合各種要求的密碼鎖,優(yōu)于其他設(shè)計(jì)方法。VHDL是一種符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語言,其最大的特點(diǎn)是借鑒高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的功能特性,對(duì)電路的行為與結(jié)構(gòu)進(jìn)行高度抽象化、規(guī)范化的形式描述,并對(duì)設(shè)計(jì)的不同層次、不同領(lǐng)域的模擬驗(yàn)證與綜合優(yōu)化等處理,使設(shè)計(jì)過程廷到高度自動(dòng)化。</p><p>　　本文介紹一種利用EDA技術(shù)和VHDL語言，在Quartus II環(huán)境下，設(shè)計(jì)了一種新型的電子密碼鎖。它體積小

9、、功耗低、價(jià)格便宜、安全可靠，維護(hù)和升級(jí)十分方便，具有較好的應(yīng)用前景。</p><p>　　隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的日益增長，安全防盜已成為全社會(huì)問題。人們對(duì)鎖的要求越來越高，既要安全可靠地防盜，又要使用方便。彈子鎖由于結(jié)構(gòu)上的局限已難以滿足當(dāng)前社會(huì)管理和防盜要求，特別是在人員經(jīng)常變動(dòng)的公共場所，如辦公室、賓館等地方。電子密碼鎖由于其自身的優(yōu)勢，越來越受到人們的青睞，但是目前使用的電子密碼鎖大部分是基于單片機(jī)用分離元件

10、實(shí)現(xiàn)的，其成本較高且可靠性得不到保證。本文采用先進(jìn)的EDA技術(shù)，利用Quartus II工作平臺(tái)和VHDL語言，設(shè)計(jì)了一種新型的電子密碼鎖。</p><p>　　電子密碼鎖設(shè)計(jì)要求及目的</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）數(shù)碼輸入：每按下一個(gè)鍵，就輸入一個(gè)數(shù)值，并在數(shù)碼管上的最右方顯示出該數(shù)值，同時(shí)將

11、先前輸入的數(shù)據(jù)依序左移一個(gè)數(shù)字位置；</p><p>　?。?）數(shù)碼清除：按下此鍵可清除前面所有的輸入值，清除成為“0000”，能用Quartus II軟件仿真； </p><p>　　（3）密碼更改：按下此鍵時(shí)會(huì)將目前的數(shù)字設(shè)定成新的密碼；</p><p>　　（4）激活電鎖：按下此鍵可將密碼鎖上鎖；</p><p>　　（5）解除電鎖：按

12、下此鍵會(huì)檢查輸入的密碼是否正確，密碼正確即開鎖。</p><p>　　（6）創(chuàng)新：設(shè)置一個(gè)萬能密碼，在主人忘記密碼時(shí)使用。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，具有防盜報(bào)警等功能的電子密碼鎖代替密碼量少、安全性差的機(jī)械式密碼鎖已是必然趨勢。電子密碼鎖與普通機(jī)械鎖相比，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

13、保密性好，防盜性強(qiáng)，可以不用鑰匙，記住密碼即可開鎖等。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)主要是基于VHDL文本輸入法設(shè)計(jì)電子密碼鎖，隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的日益增長，安全防盜已成為全社會(huì)關(guān)注的問題?；贓DA技術(shù)設(shè)計(jì)的電子密碼鎖，以其價(jià)格便宜、安全可靠、使用方便，受到了人們的普遍關(guān)注。而以現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)為設(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言(VHDE)為主要表達(dá)方式，以QuartusⅡ開發(fā)軟件和GW48EDA開發(fā)系統(tǒng)

14、為設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)的電子密碼鎖，由于其能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)碼輸入、數(shù)碼清除、密碼解除、密碼更改、密碼上鎖和密碼解除等功能，因此，能夠滿足社會(huì)對(duì)安全防盜的要求。</p><p>　　電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實(shí)現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超

15、過了機(jī)械鎖，其特點(diǎn)如下：</p><p>　　1．保密性好,編碼量多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。</p><p>　　2．密碼可變。 用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員的更替而使鎖的密級(jí)下降。</p><p>　　3．誤碼輸入保護(hù)。當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。</p><p>　　4. 電子密碼

16、鎖操作簡單易行。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1. 密碼鎖的組成部分</p><p>　　作為通用電子密碼鎖，主要由三個(gè)部分組成：數(shù)字密碼輸入電路、密碼鎖控制電路和密碼鎖顯示電路。</p><p>　　根據(jù)以上選定的輸入設(shè)備和顯示器件，并考慮到實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)字密碼鎖功能的具體要求，整個(gè)電子密碼鎖系統(tǒng)的總體組成

17、框圖如圖2.1所示。</p><p>　　(1) 密碼鎖輸入電路包括時(shí)序產(chǎn)生電路、鍵盤掃描電路、鍵盤彈跳消除電路、鍵盤譯碼電路等幾個(gè)小的功能電路。</p><p>　　(2) 密碼鎖控制電路包括按鍵數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)電路，密碼的清除、變更、存儲(chǔ)、激活電鎖電路(寄存器清除信號(hào)發(fā)生電路)，密碼核對(duì)(數(shù)值比較電路)，解鎖電路(開/關(guān)門鎖電路)等幾個(gè)小的功能電路。</p>

18、;<p>　　(3) 七段數(shù)碼管顯示電路主要將待顯示數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成數(shù)碼器的七段顯示驅(qū)動(dòng)編碼。</p><p>　　圖2.1 數(shù)字電子密碼鎖系統(tǒng)總體框圖</p><p>　　電子密碼鎖的輸入電路框圖是由鍵盤掃描電路、彈跳消除電路、鍵盤譯碼電路、按鍵數(shù)據(jù)緩存器，加上外接的一個(gè)3×4矩陣式鍵盤組成。如圖2.2。</p><p>　

19、　圖2.2電子密碼鎖的輸入電路框圖</p><p>　　2.2．矩陣式鍵盤的工作原理</p><p>　　矩陣式鍵盤是一種常見的輸入裝置，在日常的生活中，矩陣式鍵盤在計(jì)算機(jī)、電話、手機(jī)、微波爐等各式電子產(chǎn)品上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。圖2.3是一個(gè)3×4矩陣式鍵盤的面板配置圖，其中數(shù)字0～9作為密碼數(shù)字輸入按鍵，*作為“上鎖”功能按鍵，#作為“解鎖/清除”功能按鍵。</p>

20、<p>　　在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的

21、。 　　矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識(shí)別及編程方法如下所述。 </p><p>　　矩陣式鍵盤中，行、列線分別連

22、接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉電阻接到+5V上。當(dāng)無鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。這一點(diǎn)是識(shí)別矩陣按鍵是否被按下的關(guān)鍵。然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和多個(gè)鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合起來作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。 </p><p>　　圖2.3

23、0; 3×4矩陣式鍵盤的面板配</p><p>　　表2.1. 行掃描信號(hào)、列按鍵輸入信號(hào)與按鍵位置的關(guān)系</p><p>　　2.3．密碼鎖輸入電路各主要功能模塊的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.3.1 時(shí)序產(chǎn)生電路</p><p>　　時(shí)序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路（輸出到輸入）或器件組合而成的電

24、路，與組合電路最本質(zhì)的區(qū)別在于時(shí)序電路具有記憶功能。時(shí)序電路的特點(diǎn)是：輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入值，而且還與電路過去的狀態(tài)有關(guān)。它類似于含儲(chǔ)能元件的電感或電容的電路，如觸發(fā)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、儲(chǔ)存器等電路都是時(shí)序電路的典型器件。 </p><p>　　雖然組合邏輯電路能夠很好地處理像加、減等這樣的操作，但是要單獨(dú)使用組合邏輯電路，使操作按照一定的順序執(zhí)行，需要串聯(lián)起許多組合邏輯電路，而要通過硬件實(shí)現(xiàn)這種

25、電路代價(jià)是很大的，并且靈活性也很差。為了實(shí)現(xiàn)一種有效而且靈活的操作序列，我們需要構(gòu)造一種能夠存儲(chǔ)各種操作之間的信息的電路，我們稱這種電路為時(shí)序電路。</p><p>　　本時(shí)序產(chǎn)生電路中使用了三種不同頻率的工作脈沖波形：系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖(它是系統(tǒng)內(nèi)部所有時(shí)鐘脈沖的源頭，且其頻率最高)、彈跳消除取樣信號(hào)、鍵盤掃描信號(hào)。</p><p>　　2.3.2 鍵盤掃描電路</p><

26、p>　　鍵盤一般有獨(dú)立式和行列式（矩陣式）兩種。當(dāng)然還有其它的結(jié)構(gòu)，比如交互式結(jié)構(gòu)等等，不過其它的結(jié)構(gòu)比較少用，在這里就不介紹了。在中穎的單片機(jī)中，有些單片機(jī)的LCD驅(qū)動(dòng)引腳的SEGMENT口可以共享按鍵掃描口，當(dāng)選擇為按鍵掃描口時(shí)，可以使用這些口來掃描按鍵，所以在外部電路可以連接LCD和按鍵矩陣，采用分時(shí)掃描進(jìn)行處理，下面也將介紹這個(gè)特殊應(yīng)用的方法和注意的地方。</p><p>　　掃描電路的作用是用來提

27、供鍵盤掃描信號(hào)(表4.1中的KY3～KY0)的，掃描信號(hào)變化的順序依次為1110－1101－1011－0111－1110......依序地周而復(fù)始。</p><p>　　上述鍵盤中的按鍵可分為數(shù)字按鍵和文字按鍵，每一個(gè)按鍵可能負(fù)責(zé)不同的功能，例如清除數(shù)碼、退位、激活電鎖、開鎖等，詳細(xì)功能參見表1.3。 </p><p>　　表2.3 鍵盤參數(shù)表</p><p>　

28、　2.3.3 彈跳消除電路</p><p>　　按鍵開關(guān)的典型連線分為低電平有效和高電平有效，本文的是低電平有效。 機(jī)械開關(guān)的抖動(dòng)存在三種情況按下時(shí)有抖動(dòng)，松開時(shí)也有抖動(dòng)，按下時(shí)有抖動(dòng)松開時(shí)無抖動(dòng)，按下時(shí)無抖動(dòng)松開時(shí)有抖動(dòng)。機(jī)械開關(guān)的抖動(dòng)波形、抖動(dòng)次數(shù)、抖動(dòng)時(shí)間都是隨機(jī)的，并不是每次都會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。不同開關(guān)的最長抖動(dòng)時(shí)間也不同。抖動(dòng)時(shí)間的長短和機(jī)械開關(guān)特性有關(guān)，一般為5ms到10ms。但是某些開關(guān)的抖動(dòng)時(shí)間長達(dá)20

29、ms甚至更長。所以在具體設(shè)計(jì)中要具體分析根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整設(shè)計(jì)。彈跳現(xiàn)象以及彈跳消除如圖所示，雖然只是按下按鍵一次后放掉。結(jié)果在按鍵信號(hào)穩(wěn)定先后竟出現(xiàn)了多個(gè)段脈沖。如果將這樣的信號(hào)直接送到計(jì)數(shù)器之類的時(shí)序電路，結(jié)果將可能發(fā)生計(jì)數(shù)超過一次以上的誤動(dòng)作，從而誤以為鍵盤按了多次。因此必須加上彈跳消除電路除去短脈沖避免誤操作的發(fā)生</p><p>　　彈跳消除電路的實(shí)現(xiàn)原理如圖1.6所示，先將鍵盤的輸入信號(hào)D_IN做為電

30、路的輸入信號(hào)，CLK是電路的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，也就是取樣信號(hào)，D_IN經(jīng)過兩級(jí)D觸發(fā)器延時(shí)后再使用RS觸發(fā)器處理。</p><p>　　此處RS觸發(fā)器的前端連接和非門的處理原則是：</p><p>　　(1) 因?yàn)橐话闳说陌存I速度至多是10次/秒，亦即一次按鍵時(shí)間是100 ms，所以按下的時(shí)間可估算為50 ms。以取樣信號(hào)CLK的周期為8 ms計(jì)，則可以

31、取樣到6次。 </p><p>　　(2) 對(duì)于不穩(wěn)定的噪聲，在4 ms以下則至多抽樣一次。</p><p>　　(3) 在觸發(fā)器之前，接上AND-NOT之后，SR的組態(tài)如表1.2所示。</p><p>　　圖2.6 彈跳消除電路的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理圖</p><p>　　表2.2 RS觸發(fā)器真值表

32、</p><p>　　2.3.4 按鍵存儲(chǔ)電路 </p><p>　　因?yàn)槊看螔呙钑?huì)產(chǎn)生新的按鍵數(shù)據(jù)，可能會(huì)覆蓋前面的數(shù)據(jù)，所以需要一個(gè)按鍵存儲(chǔ)電路，將整個(gè)鍵盤掃描完畢后的結(jié)果記錄下來。按鍵存儲(chǔ)電路可以使用</p><p>　　移位寄存器構(gòu)成。常見的移位寄存器的下列四種：串行輸入/串行輸出（SISO），串行輸入/并行輸出（SIPO），并行輸入/串行輸出（PISO），

33、并行輸入/并行輸出（PIPO）。 </p><p>　　2.3.5 密碼鎖輸入電路模塊框圖</p><p>　　輸入電路引腳圖如下圖所示，圖中CLK_1K為系統(tǒng)原始時(shí)鐘脈沖(1 kHz)</p><p>　　KEY_IN為鍵盤按鍵輸入，CLK_SCAN為鍵盤掃描序列輸出，DATA_N：數(shù)字輸出功能，DATA_F：功能輸出，F(xiàn)LAG_N為數(shù)字輸出標(biāo)志，F(xiàn)LAG_F為功

34、能輸出（上鎖及開鎖）標(biāo)志，CLK_CTR是控制電路工作時(shí)鐘信號(hào)，CLK_DEBOUNCE是去抖電路工作時(shí)鐘信號(hào)，大約125 Hz 。</p><p>　　圖2.7. 密碼輸入模塊框圖</p><p>　　2.4 密碼鎖控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　密碼鎖的控制電路是整個(gè)電路的控制中心，主要完成對(duì)數(shù)字按鍵輸入和功能按鍵輸入的響應(yīng)控制。</p>&l

35、t;p>　　2.4.1 數(shù)字按鍵輸入的響應(yīng)控制</p><p>　　如果輸入數(shù)字鍵，第一個(gè)數(shù)字會(huì)從顯示器的最右端開始顯示，此后每新按一個(gè)數(shù)字時(shí)，顯示器上的數(shù)字必須往左移動(dòng)一位。若想要更改輸入的數(shù)字，可按退格鍵來清除前一個(gè)輸入的數(shù)字，或按清除鍵清除輸入的所有數(shù)字，再重新輸入 4位數(shù)字。既然設(shè)計(jì)的是四位電子密碼鎖，當(dāng)輸入的數(shù)字鍵超過 4位時(shí)，電路不應(yīng)理會(huì)。 </p><p>　?。?）如

36、果按下數(shù)字鍵，第一個(gè)數(shù)字會(huì)從顯示器的最右端開始顯示，此后每新按一個(gè)數(shù)字時(shí)，顯示器上的數(shù)字必須左移一格，以便將新的數(shù)字顯示出來。 （2）假如要更改輸入的數(shù)字，可以按倒退按鍵來清除前一個(gè)輸入的數(shù)字，或者按清除鍵清除所有輸入的數(shù)字，再重新輸入四位數(shù)。</p><p>　?。?) 由于這里設(shè)計(jì)的是一個(gè)四位的電子密碼鎖，所以當(dāng)輸入的數(shù)字鍵超過四個(gè)時(shí)，電路不予理會(huì)，而且不再顯示第四個(gè)以后的數(shù)字。<

37、/p><p>　　2.4.2 功能按鍵輸入的響應(yīng)控制</p><p><b>　　控制功能如下：</b></p><p>　?。?) 清除鍵：清除所有的輸入數(shù)字，即做歸零動(dòng)作。</p><p>　?。?) 激活電鎖鍵：按下此鍵時(shí)可將密碼鎖的門上鎖。(上鎖前必須預(yù)先設(shè)定一個(gè)四位的數(shù)字密碼。</p>

38、;<p>　　（3) 解除電鎖鍵：按下此鍵會(huì)檢查輸入的密碼是否正確，若密碼正確無誤則開門。 </p><p>　　圖2.8電子密碼鎖的三種模式及關(guān)系</p><p>　　2.4.3. 密碼控制模塊圖</p><p>　　模塊引腳如下圖所示：圖中DATA_N[3..0]：4位行輸入.DATA_N[3..0]:為4位列掃描輸出，F(xiàn)LAG_

39、N和FLAG_F則對(duì)應(yīng)ENLOCK實(shí)現(xiàn)清除/上鎖功能，CLK為全局時(shí)鐘信號(hào)，DATA_BCD[15..0]為輸出16位BCD碼，經(jīng)譯碼器后轉(zhuǎn)換為4位密碼輸出。</p><p>　　圖2.9.密碼控制模塊圖</p><p>　　2.5 密碼鎖顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　密碼鎖顯示電路的設(shè)計(jì)比較簡單，這里直接采用四個(gè)4-7譯碼器來實(shí)現(xiàn)。BCD---七段顯示譯碼器

40、（74LS48） 1）輸入：8421BCD碼，用A3 A2 A1 A0表示（4位）。 2）輸出：七段顯示，用Ya ~ Yg 表示（7位） </p><p>　　圖中A[3..0]為按鍵輸入在經(jīng)過去抖電路后的的BCD碼的高4位輸入數(shù)值，經(jīng)過4-7譯碼器譯碼后輸出0~9之間的數(shù)值，因?yàn)檩斎霝?6位的BCD碼，而每一個(gè)譯碼器僅4位輸入，故一共需要4個(gè)譯碼器來實(shí)現(xiàn)密碼鎖顯示電路的設(shè)計(jì)。譯碼器引腳如下圖所示：&l

41、t;/p><p>　　圖2.10. 七段譯碼器輸入輸出引腳圖</p><p>　　第三章 密碼鎖的整體組裝設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。頂層設(shè)計(jì)采用原理圖設(shè)計(jì)方式，系統(tǒng)的整體組裝設(shè)計(jì)原理圖如圖3-1所示，它由密碼鎖輸入模塊、密碼鎖控制模塊和密碼鎖顯示譯碼模塊三部分組成。</p><p>　　將前面各

42、個(gè)設(shè)計(jì)好的功能模塊進(jìn)行整合，可得到一個(gè)完整的電子密碼鎖系統(tǒng)的整體組裝設(shè)計(jì)原理圖，如圖所示。</p><p>　　如下圖所示為系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖，圖中CLK為輸入信號(hào)系統(tǒng)原始時(shí)鐘脈沖(1 kHz)，KEY_IN[2..0]為按鍵輸入信號(hào)，即當(dāng)有鍵按下時(shí)時(shí)鐘脈沖信號(hào)檢測到有信號(hào)輸入，KEYBOARD模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鍵盤掃描處理，判斷按下的是數(shù)字鍵還是功能鍵，每次的輸入數(shù)值都會(huì)通過七段譯碼器顯示結(jié)果，最后在核定密碼真確后

43、則開鎖。</p><p>　　圖3.1密碼鎖的整體組裝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　該密碼鎖利用Quartus Ⅱ工作平臺(tái)進(jìn)行編譯和綜合仿真，將程序下載FLEX10K芯片中，同時(shí)在EDA試驗(yàn)箱上進(jìn)行硬件驗(yàn)證。本文提出的電子密碼鎖由于采用VHDL語言設(shè)計(jì)，用一片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)，因而體積小，功耗低，稍

44、加修改就可以改變密碼的位數(shù)和輸入密碼的次數(shù)，具有較好的應(yīng)用前景。但由于結(jié)構(gòu)還比較簡單，有待進(jìn)一步完善。</p><p>　　4.1鍵盤輸入去抖電路的仿真</p><p>　　對(duì)去抖電路源程序用Quartus Ⅱ10.0進(jìn)行時(shí)序仿真，得到仿真圖如下：</p><p>　　圖中輸出信號(hào)QQ0，QQ1，D_OUT1，DD0，DD1是為便于仿真時(shí)觀察中間結(jié)果而增加的觀測點(diǎn)的

45、輸出，可以在程序中去掉，CLK為時(shí)鐘脈沖</p><p>　　信號(hào)，當(dāng)檢測到有鍵按下時(shí)，即D_IN為高電平時(shí)接觸點(diǎn)出現(xiàn)信號(hào)來回彈跳的現(xiàn)象。</p><p>　　圖4.1 鍵盤輸入去抖電路DEBOUNCING.VHD的仿真結(jié)果圖</p><p><b>　　程序見附錄一</b></p><p>　　4.2密碼鎖輸入電路的仿

46、真</p><p>　　對(duì)密碼鎖輸入電路源程序用Quartus Ⅱ10.0進(jìn)行時(shí)序仿真，得到仿真圖如下：</p><p>　　圖4.2輸入電路仿真結(jié)果圖</p><p>　　說明：1、鍵盤譯碼電路除了負(fù)責(zé)將鍵盤送出的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼外，另外就是在譯碼的同時(shí)，必須判別所按下的是數(shù)字鍵還是功能鍵。</p><p>　　2、若為數(shù)字鍵，則flag_nu

47、mb=1，且out_num 輸出BCD 碼顯示電路。</p><p>　　3、若為功能鍵，則flag_func=1，且out_func 輸出4 位碼，并送往電鎖控制電路。</p><p>　　4、對(duì)密碼鎖輸入模塊仿真如下圖：圖中的輸出信號(hào)CLK_SCAN，C_DEBOUNCE是為便于仿真時(shí)觀察中間結(jié)果而增加的觀測點(diǎn)的輸出，F(xiàn)LAG_N為數(shù)字輸出標(biāo)志，當(dāng)輸入為數(shù)字時(shí)為高電平，DATA_F為功

48、能輸出（4位），F(xiàn)LAG_F為功能輸出標(biāo)志當(dāng)按鍵輸入為退格鍵或確認(rèn)鍵時(shí)為高電平輸出，DATA_N為數(shù)字輸出，即在數(shù)字輸出標(biāo)志為高電平時(shí)確認(rèn)輸出數(shù)值。</p><p><b>　　程序見附錄二</b></p><p>　　4.3密碼鎖控制電路的仿真</p><p>　　對(duì)密碼鎖控制電路源程序用Quartus Ⅱ10.0進(jìn)行時(shí)序仿真，得到仿真圖如下

49、：</p><p>　　圖4.3密碼鎖控制電路仿真結(jié)果圖</p><p>　　對(duì)密碼控制電路模塊進(jìn)行時(shí)序仿真如上圖: FLAG_N為數(shù)字輸出標(biāo)志，高電平時(shí)確認(rèn)輸出數(shù)字，F(xiàn)LAG_F為功能輸出標(biāo)志，密碼控制模塊根據(jù)4位按鍵輸入在判斷其為功能輸入還是數(shù)字輸入后輸出16位BCD碼。</p><p><b>　　程序見附錄三</b></p>

50、<p>　　4.4密碼鎖顯示電路七段譯碼器的仿真</p><p>　　對(duì)密碼鎖顯示電路七段譯碼器源程序用Quartus Ⅱ10.0進(jìn)行時(shí)序仿真，得到仿真圖如下：</p><p>　　對(duì)七段數(shù)碼顯示譯碼器源程序仿真如下圖，執(zhí)行功能如下：將輸入的BCD碼的高4位進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如圖中輸入為1011時(shí)，輸出7C；輸入為1000時(shí)，輸出為7F。</p><p>&l

51、t;b>　　程序見附錄四</b></p><p>　　圖4.4 七段數(shù)碼顯示譯碼器仿真波形</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　通過兩星期的緊張工作，最后完成了我的設(shè)計(jì)任務(wù)——基于VHDL語言的電子密碼鎖設(shè)計(jì)。通過本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我深深的體會(huì)到設(shè)計(jì)課的重要性和目的性所在。本次設(shè)計(jì)課不僅僅培養(yǎng)了我們

52、實(shí)際操作能力，也培養(yǎng)了我們靈活運(yùn)用課本知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立自主的進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力。它不僅僅是一個(gè)學(xué)習(xí)新知識(shí)新方法的好機(jī)會(huì)，同時(shí)也是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的一次綜合的檢驗(yàn)和復(fù)習(xí)，使我明白了自己的缺陷所在，從而查漏補(bǔ)缺。希望學(xué)校以后多安排一些類似的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓同學(xué)們學(xué)以致用。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中要求我要有耐心和毅力，還要細(xì)心，稍有不慎，一個(gè)小小的錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不正確，而對(duì)錯(cuò)誤的檢查要求我要有足夠的耐心，通過這次

53、設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)中遇到的問題，也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以后從事集成電路設(shè)計(jì)工作會(huì)有一定的幫助。在應(yīng)用VHDL的過程中讓我真正領(lǐng)會(huì)到了其并行運(yùn)行與其他軟件（C語言）順序執(zhí)行的差別及其在電路設(shè)計(jì)上的優(yōu)越性。用VHDL硬件描述語言的形式來進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方便靈活，利用EDA軟件進(jìn)行編譯優(yōu)化仿真極大地減少了電路設(shè)計(jì)時(shí)間和可能發(fā)生的錯(cuò)誤，降低了開發(fā)成本，這種設(shè)計(jì)方法必將在未來的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來越重要的作用。</p><p>

54、;　　此次的設(shè)計(jì)是參考了《EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》里的程序，不過由于程序里面出現(xiàn)了不少的語法錯(cuò)誤，使得在編譯時(shí)出現(xiàn)了20多個(gè)錯(cuò)誤，不過在看過書后，細(xì)心地檢查過程序后方能糾正過來。在糾正的過程中獲益良多。 在EDA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。感覺EDA還是很有研究價(jià)值的，能大大的

55、減少設(shè)計(jì)者的工作量。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)中，非常感謝**老師對(duì)我的指導(dǎo)與大力的幫助。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的完成，還要感謝老師給我們提供的各種參考文獻(xiàn)，在老師的嚴(yán)格要求下，這次的實(shí)際操作讓我學(xué)到了很多從書本上學(xué)不到卻終身受益的知識(shí)，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。這為我以后的學(xué)習(xí)

56、和工作打下了良好的基礎(chǔ)，更好的去面對(duì)社會(huì)，適應(yīng)社會(huì)。在此特別感謝老師一學(xué)年來對(duì)我們的的耐心教學(xué)及環(huán)環(huán)引導(dǎo)讓我們對(duì)高頻電子線路設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]盧毅,賴杰.《VHDL與數(shù)字電路設(shè)計(jì)》.北京:科學(xué)出版社. 2002.3</p><p>　　[2]潘松、黃繼業(yè).EDA技術(shù)

57、與VHDL. 北京：清華大學(xué)出版社. 2006.7</p><p>　　[3]朱正偉.《EDA技術(shù)及應(yīng)用》.北京:清華大學(xué)出版社. 2005.10</p><p>　　[4]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京市西城區(qū):高等教育出版社.2008.12</p><p>　　[5]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試[Z].武漢:華中科技大學(xué)出版社.2006.9</p>

58、;<p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　鍵盤輸入去抖電路的VHDL源程序：</p><p>　　--DEBOUNCING.VHD</p><p>　　LIBRARY IEEE; </p><p>　　U

59、SE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; </p><p>　　LIBRARY ALTERA; </p><p>　　USE ALTERA.MAXPLUS2.ALL;</p><p>　　ENTITY DEBOUNCING IS</p><p>　　PORT(D_IN, CLK: IN STD_LOGIC; </p>

60、<p>　　DD1, DD0, QQ1, QQ0 : OUT STD_LOGIC; </p><p>　　D_OUT, D_OUT1: OUT STD_LOGIC ); </p><p>　　END ENTITY DEBOUNCING ; </p><p>　　ARCHITECTURE ART OF DEBOUNCING IS</p>

61、<p>　　COMPONENT DCFQ IS</p><p>　　PORT(CLK, CLRN, PRN, D: IN STD_LOGIC; </p><p>　　Q: OUT STD_LOGIC); </p><p>　　END COMPONENT DCFQ; </p><p>　　SIGNAL VCC, INV_D : ST

62、D_LOGIC ; </p><p>　　SIGNAL Q0, Q1 : STD_LOGIC ; </p><p>　　SIGNAL D1, D0 : STD_LOGIC ; </p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　VCC <= '1' ; </p>

63、<p>　　INV_D <= NOT D_IN ;</p><p>　　U1: DCFQ PORT MAP (CLK => CLK, CLRN => INV_D, PRN => VCC, D =>VCC , Q => Q0); </p><p>　　U2: DCFQ PORT MAP (CLK => CLK, CLRN => Q

64、0, PRN => VCC, D =>VCC , Q => Q1); </p><p>　　PROCESS (CLK)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN</p><p>　　D0 <

65、;= NOT Q1; </p><p>　　D1 <= D0; </p><p><b>　　END IF ;</b></p><p>　　END PROCESS ; </p><p>　　DD0 <= D0; DD1 <= D1; QQ1 <= Q1; QQ0 <= Q0;

66、 </p><p>　　D_OUT <= NOT (D1 AND NOT D0); </p><p>　　D_OUT1 <= NOT Q1 ; </p><p>　　END ARCHITECTURE ART; </p><p>　　--DCFQ.VHD</p><p>　　LIBRARY IEEE; <

67、;/p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; </p><p>　　ENTITY DCFQ IS</p><p>　　PORT(CLK, CLRN, PRN, D: IN STD_LOGIC; </p><p>　　Q: OUT STD_LOGIC);</p><p>　　END ENTIT

68、Y DCFQ ; </p><p>　　ARCHITECTURE ART OF DCFQ IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS (CLK, CLRN, PRN)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>

69、;　　IF CLRN='0' AND PRN='1' THEN</p><p><b>　　Q<='0'; </b></p><p>　　ELSIF CLRN='1' AND PRN='0' THEN</p><p><b>　　Q<='

70、;1'; </b></p><p>　　ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN</p><p><b>　　Q <=D; </b></p><p><b>　　END IF ; </b></p><p>　　END PR

71、OCESS ; </p><p>　　END ARCHITECTURE ART; </p><p><b>　　附錄二</b></p><p>　　密碼鎖輸入電路的VHDL源程序：</p><p>　　--KEYBOARD.VHD</p><p>　　LIBRARY IEEE; </p>

72、;<p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; </p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL ; </p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ; </p><p>　　ENTITY KEYBOARD IS</p><p>　　P

73、ORT (CLK_1K: IN STD_LOGIC ; </p><p>　　--系統(tǒng)原始時(shí)鐘脈沖(1 kHz)</p><p>　　KEY_IN: IN STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0); --按鍵輸入</p><p>　　CLK_SCAN: OUT STD_LOGIC_VECTOR

74、 (3 DOWNTO 0) ; </p><p>　　--( 仿真時(shí)用)鍵盤掃描序列</p><p>　　DATA_N: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ; --數(shù)字輸出</p><p>　　DATA_F: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ; --功能輸出</p><p

75、>　　FLAG_N: OUT STD_LOGIC ; --數(shù)字輸出標(biāo)志</p><p>　　FLAG_F: OUT STD_LOGIC ; --功能輸出標(biāo)志</p><p>　　CLK_CTR: OUT STD_LOGIC; --控制電路工作時(shí)鐘信號(hào)</p><p>　　CLK_DEBOUNCE: OUT STD_LOGIC;

76、--(仿真時(shí)用)去抖電路工作時(shí)鐘信號(hào)</p><p><b>　　); </b></p><p>　　END ENTITY KEYBOARD ; </p><p>　　ARCHITECTURE ART OF KEYBOARD IS</p><p>　　COMPONENT DEBOUNCING IS</p>

77、<p>　　PORT(D_IN: IN STD_LOGIC ; </p><p>　　CLK: IN STD_LOGIC ; </p><p>　　D_OUT: OUT STD_LOGIC ) ; </p><p>　　END COMPONENT DEBOUNCING; </p><p>　　SIGNAL CLK: STD_LOG

78、IC ; --電路工作時(shí)鐘脈沖</p><p>　　SIGNAL C_KEYBOARD: STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); </p><p>　　--鍵掃信號(hào)“00-01-10-11”寄存器</p><p>　　SIGNAL C_DEBOUNCE: STD_LOGIC ; </p><p>&l

79、t;b>　　--去抖時(shí)鐘信號(hào)</b></p><p>　　SIGNAL C: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) ; </p><p>　　--鍵盤輸入去抖后的寄存器</p><p>　　SIGNAL N , F: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ; </p><p>　

80、　--數(shù)字、功能按鍵譯碼值的寄存器</p><p>　　SIGNAL FN , FF: STD_LOGIC ; </p><p>　　--數(shù)字、功能按鍵標(biāo)志值數(shù)字、功能按鍵</p><p>　　SIGNAL SEL: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) ; </p><p><b>　　BEGIN&

81、lt;/b></p><p><b>　　--內(nèi)部連接</b></p><p>　　DATA_N <= N ; </p><p>　　DATA_F <= F ; </p><p>　　FLAG_N <= FN ; </p><p>　　FLAG_F <= FF ;

82、 </p><p>　　CLK_CTR <= CLK ; </p><p>　　--掃描信號(hào)發(fā)生器 </p><p>　　COUNTER : BLOCK IS</p><p>　　SIGNAL Q: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); </p><p>　　SIGNAL SEL

83、: STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0); </p><p>　　--1110-1101-1011-0111 </p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS (CLK_1K) IS </p><p><b>　　BEGIN<

84、/b></p><p>　　IF CLK_1K'EVENT AND CLK_1K ='1' THEN</p><p>　　Q <= Q+1; </p><p><b>　　END IF; </b></p><p>　　C_DEBOUNCE <= Q(2) ; --去抖時(shí)鐘

85、信號(hào), 大約125 Hz </p><p>　　C_KEYBOARD <= Q(2 DOWNTO 1) ; </p><p>　　-- 產(chǎn)生鍵掃信號(hào)***“00-01-10-11”, 大約16 Hz</p><p>　　--C_DEBOUNCE <= Q(1) ; --仿真時(shí)用 </p><p>　　--C_KEY

86、BOARD <= Q(5 DOWNTO 4) ; --仿真時(shí)用</p><p>　　CLK <= Q(0) ; </p><p>　　END PROCESS; </p><p>　　CLK_DEBOUNCE<=C_DEBOUNCE; </p><p>　　SEL <= "1110&quo

87、t; WHEN C_KEYBOARD=0 ELSE</p><p>　　"1101" WHEN C_KEYBOARD=1 ELSE</p><p>　　"1011" WHEN C_KEYBOARD=2 ELSE</p><p>　　"0111" WHEN C_KEYBOARD=3 ELSE</p>

88、;<p><b>　　"1111"; </b></p><p>　　CLK_SCAN <= SEL ; </p><p>　　END BLOCK COUNTER ; </p><p><b>　　--鍵盤去抖</b></p><p>　　DEBOUNUING

89、: BLOCK IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　U1: DEBOUNCING PORT MAP (D_IN => KEY_IN(0) , D_OUT => C(0), </p><p>　　CLK => C_DEBOUNCE); </p><p>　　U2: D

90、EBOUNCING PORT MAP (D_IN => KEY_IN(1) , D_OUT => C(1), </p><p>　　CLK => C_DEBOUNCE); </p><p>　　U3: DEBOUNCING PORT MAP (D_IN => KEY_IN(2) , D_OUT => C(2), </p><p>　　C

91、LK => C_DEBOUNCE ); </p><p>　　END BLOCK DEBOUNUING ; </p><p><b>　　--鍵盤譯碼</b></p><p>　　KEY_DECODER : BLOCK </p><p>　　SIGNAL Z : STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO

92、 0) ; --按鍵位置</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS(CLK)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　Z <= C_KEYBOARD & C ; </p><p>　　I

93、F CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN</p><p><b>　　CASE Z IS</b></p><p>　　WHEN "11101" => N <= "0000" ; --0</p><p>　　WHEN "00011&q

94、uot; => N <= "0001" ; --1</p><p>　　WHEN "00101" => N <= "0010" ; --2</p><p>　　WHEN "00110" => N <= "0011" ; --3</p>

95、;<p>　　WHEN "01011" => N <= "0100" ; --4</p><p>　　WHEN "01101" => N <= "0101" ; --5</p><p>　　WHEN "01110" => N <= &

96、quot;0110" ; --6</p><p>　　WHEN "10011" => N <= "0111" ; --7</p><p>　　WHEN "10101" => N <= "1000" ; --8</p><p>　　WHEN &

97、quot;10110" => N <= "1001" ; --9</p><p>　　WHEN OTHERS => N <= "1111" ; </p><p>　　END CASE ; </p><p><b>　　END IF ; </b></p>

98、<p>　　IF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN</p><p>　　CASE Z IS</p><p>　　WHEN "11011" => F <= "0100" ; --*_LOCK</p><p>　　WHEN "11110&qu

99、ot; => F <= "0001" ; --#_UNLOCK</p><p>　　WHEN OTHERS => F <= "1000" ; </p><p>　　END CASE ; </p><p><b>　　END IF ; </b></p>&

100、lt;p>　　END PROCESS ; </p><p>　　FN <= NOT ( N(3) AND N(2) AND N(1) AND N(0) ) ; </p><p>　　FF <= F(2) OR F(0) ; </p><p>　　END BLOCK KEY_DECODER ; </p><p>　　END A

101、RCHITECTURE ART;</p><p><b>　　附錄三</b></p><p>　　密碼鎖控制電路的VHDL源程序：</p><p>　　--CTRL.VHD</p><p>　　LIBRARY IEEE; </p><p>　　USE IEEE.STD

102、_LOGIC_1164.ALL; </p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; </p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; </p><p>　　ENTITY CTRL IS</p><p>　

103、　PORT (DATA_N: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); </p><p>　　DATA_F: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); </p><p>　　FLAG_N: IN STD_LOGIC

104、; </p><p>　　FLAG_F: IN STD_LOGIC; </p><p>　　CLK: IN STD_LOGIC;  </p><p>　　ENLOCK: OUT STD_LOGIC;  --1: LOCK, 0:

105、 UNLOCK</p><p>　　DATA_BCD: OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0)); </p><p>　　END ENTITY CTRL ; </p><p>　　ARCHITECTURE ART

106、60;OF CTRL IS</p><p>　　SIGNAL ACC, REG: STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); </p><p>　　--ACC用于暫存鍵盤輸入的信息，REG用于存儲(chǔ)輸入的密碼</p><p>　　SIGNAL NC:

107、 STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0); </p><p>　　SIGNAL RR2, CLR, BB, QA, QB: STD_LOGIC; </p><p>　　SIGNAL R1, R0: STD_LOGIC;&#

108、160;</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　--寄存器清零信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)程</p><p>　　PROCESS(CLK)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF CLK'EVENT 

109、AND CLK='1' THEN</p><p>　　R1<=R0; R0<=FLAG_F; </p><p><b>　　END IF; </b></p><p>　　RR2<=R1 AND NOT R0; &

110、lt;/p><p>　　CLR<=RR2; </p><p>　　END PROCESS; </p><p>　　--按鍵輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、清零進(jìn)程</p><p>　　KEYIN_PROCESS : BLOCK IS</p><p>　　SIGNAL

111、0;RST, D0, D1: STD_LOGIC ;  </p><p><b>　　BEGIN </b></p><p>　　RST  <= RR2; </p><p>　　PROCESS(FLAG_N, RST) I

112、S</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF RST = '1' THEN </p><p>　　ACC <= "0000000000000000" ;   --

113、CLEAR INPUT</p><p>　　NC <= "000" ; </p><p><b>　　ELSE</b></p><p>　　IF  FLAG_N'EVENT AND FLAG_N = &

114、#39;1'  THEN </p><p>　　IF NC < 4 THEN</p><p>　　ACC <= ACC(11 DOWNTO 0) & DATA_N ; </p><p>　　

115、NC <= NC + 1 ; </p><p><b>　　END IF; </b></p><p><b>　　END IF ; </b></p><p><b>　　END IF

116、60;; </b></p><p>　　END PROCESS ; </p><p>　　END BLOCK KEYIN_PROCESS ; </p><p>　　--上鎖/開鎖控制進(jìn)程</p><p>　　LOCK_PROCESS :

117、60;BLOCK IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS(CLK, DATA_F) IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF (CLK'EVENT AND

118、 CLK = '1') THEN</p><p>　　IF NC = 4  THEN</p><p>　　IF DATA_F(2) = '1' THEN   --上鎖控制信號(hào)有效 </p>

119、<p>　　REG <= ACC ;   --密碼存儲(chǔ)</p><p>　　QA <= '1' ;  QB <= '0'; </p><p>　　ELSIF DATA_F(0) 

120、= '1' THEN --開鎖控制信號(hào)有效</p><p>　　IF  REG = ACC THEN   --密碼核對(duì)</p><p>　　QA<= '0';  QB <= '1' 

121、;  </p><p><b>　　END IF ; </b></p><p>　　ELSIF  ACC = "1000100010001000" THEN   </p><p>　　--設(shè)置“8

122、888”為萬用密碼</p><p>　　QA <= '0' ;  QB<= '1'; </p><p><b>　　END IF ; </b></p><p><b>　　END I

123、F; </b></p><p><b>　　END IF ; </b></p><p>　　END PROCESS ; </p><p>　　END BLOCK LOCK_PROCESS ; </p><

124、p>　　--輸出上鎖/開鎖控制信號(hào)</p><p>　　ENLOCK <= QA AND NOT QB ; </p><p><b>　　--輸出顯示信息</b></p><p>　　DATA_BCD<= ACC ; </

125、p><p>　　END ARCHITECTURE ART; </p><p><b>　　附錄四</b></p><p>　　密碼鎖顯示電路七段譯碼器設(shè)計(jì)源程序：</p><p>　　LIBRARY IEEE ;</p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_

126、1164.ALL ;</p><p>　　ENTITY DECL7S IS</p><p>　　PORT ( A : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p>　　LED7S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ) ;</p><p><b>　　END ;&

127、lt;/b></p><p>　　ARCHITECTURE one OF DECL7S IS </p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS( A )</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p><b>

128、;　　CASE A IS</b></p><p>　　WHEN "0000" => LED7S <="0111111" ;</p><p>　　WHEN "0001" => LED7S <="0000110" ;</p><p>　　WHEN &quo

129、t;0010" => LED7S <="1011011" ;</p><p>　　WHEN "0011" => LED7S <="1001111" ;</p><p>　　WHEN "0100" => LED7S <="1100110" ;&l

130、t;/p><p>　　WHEN "0101" => LED7S <="1101101" ;</p><p>　　WHEN "0110" => LED7S <="1111101" ;</p><p>　　WHEN "0111" => LE

131、D7S <="0000111" ;</p><p>　　WHEN "1000" => LED7S <="1111111" ; </p><p>　　WHEN "1001" => LED7S <="1101111" ;</p><p>

132、　　WHEN "1010" => LED7S <="1110111" ;</p><p>　　WHEN "1011" => LED7S <="1111100" ;</p><p>　　WHEN "1100" => LED7S <="0111001

133、" ;</p><p>　　WHEN "1101" => LED7S <="1011110" ;</p><p>　　WHEN "1110" => LED7S <="1111001" ;</p><p>　　WHEN "1111" =