【正文】 具市場的前景樂觀。IC卡電子密碼鎖成本低，體積小，卡片本身無須電源等優(yōu)點占領了一定的市場份額，但是由于有機械接觸，會產生接觸磨損，而且使用不太方便，在一定程度上限制了它的應用；射頻卡式電子密碼鎖是非接觸式電子密碼鎖，成本也不太高，體積跟IC卡密碼鎖相當，卡片使用感應電源，重量很輕，技術成熟，受到了廣泛的歡迎，但是與IC卡電子密碼鎖相比，成本偏高；指紋識別電子密碼鎖和瞳孔識別電子密碼鎖可靠性很高，安全性是目前應用系統(tǒng)中最高的，但是成本高昂，還沒進入大眾化使用階段。它是解決重要部門出入口實現(xiàn)安全防范管理的有效措施，適用各種場合，如銀行、賓館、機房、軍械庫、機要室、辦公間、智能化小區(qū)、工廠、家庭等。在該系統(tǒng)的基礎上增加相應的輔助設備可以進行電梯控制、車輛進出控制，物業(yè)消防監(jiān)控、餐飲收費、私家車庫管理等，真正實現(xiàn)區(qū)域內一卡智能管理。用電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點。硬件方面要解決FPGA可編程器件與其外圍電路的接口設計的問題；軟件方面主要問題是利用Verilog HDL語言完成基于FPGA的電子密碼鎖的編程問題。 系統(tǒng)硬件設計 設計方案 功能需求分析本系統(tǒng)主要集中在以FPGA以核心外圍擴展設計，整個電路主要電子鎖具的組成框圖是以可編程邏輯器件（FPGA）為核心，配以相應硬件電路，設計一個密碼鎖，密碼為一個4位的十進制數(shù)，密碼固化在鎖內，用戶輸入密碼正確，則開鎖（綠燈亮)；若不正確，則報警（紅燈亮）若用戶輸入密碼不正確，可以按復位鍵重新輸入密碼。而且系統(tǒng)設計完善以后還可以將主控的FPGA固化成一片ASIC，那么這塊ASIC就可以作為專用的數(shù)字密碼鎖芯片。： 總體框架總體設計原理本系統(tǒng)有8個按鍵，K0,K1,K2,K3,K4,K5代表數(shù)字09共10個數(shù)字和1個
確認鍵，1個復位鍵。每輸入一位數(shù)字，密碼在數(shù)碼管上的顯示左移一位。 主控模塊 主控芯片EP4CE6E22C8的介紹主控芯片采用ACEX1K 系列的EP4CE6E22C8。 鍵盤模塊按鍵方式分為8個獨立按鍵，K0,K1,K2,K3,K4,K5代表數(shù)字09共10個數(shù)字和1個確認鍵，1個復位鍵。按鍵上拉，當IO口被拉高電平，當IO口檢測到高電平時，表示按鍵按下。數(shù)碼管顯示塊中共有8個發(fā)光二極管，其中7個發(fā)光二極管構成七筆字形“8”，1個發(fā)光二極管構成小數(shù)點。通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據稱為段選碼。狀態(tài)編碼是狀態(tài)的標識，保存在寄存器當中，對于此編碼形式，只需一個2位的寄存器就可以了。
根據輸出信號產生方法的不同，狀態(tài)機可以分成兩類:Mealy型和Moore型。下面的圖（圖是在程序編譯后，toolsNetlist_VewersRTL Vewer得到的）表示了密碼輸入的時候的次狀態(tài)機，表示了4個密碼輸入的順序狀態(tài)，以及輸入完成后的等待確認狀態(tài)。 對于寄存器數(shù)量多而邏輯相對缺乏的FPGA器件來說，采用一位獨熱編碼可以有效提高電路的速度和可靠性，也有利于提高器件資源的利用率。密碼輸入完成后可以按確認鍵檢驗密碼的正誤，報警、輸入錯誤或者其他情況可以按復位按鍵重新輸入。其中正確錯誤的狀態(tài)轉換是通過控制相應的標志位實現(xiàn)的。b0001, two=4’b0010,three=439。b0110,seven=439。b1000,enter=439。 結論本次課題設計完成的是基于FPGA的密碼鎖設計，通過一個多星期的不斷努力、克服各種困難，最終實現(xiàn)了任務目標。這段時間我查閱到很多關于課程設計的書籍，對我?guī)椭埠艽?。相信這次設計中學到的種種東西一定會存在我的腦海里，令我終身受益。 reg zero,one,two,three,four。 //輸入時鐘信號 output [7:0] passed。//////位選 reg [3:0] key。////////////哪一位亮，用于數(shù)碼管數(shù)字移位reg [3:0] dig。 reg [18:0] CNT_R1。 reg [7:0] passed。0000 0000/*輸入與輸出的聲明部分，其中，clk0為輸入的時鐘信號，resetb為密碼復位的輸入信號，key為輸入命令， 需注意的時，key并不是總在表示密碼，也表示密碼的間隔，如當輸入4位密碼后需要一個確認“enter”信號， 當密碼輸入錯誤時，需要取消“cancel”信號，這些信號之間在設計中通過有限狀態(tài)轉換機實現(xiàn)。//輸入數(shù)值盛放寄存器 //輸入的數(shù)字編碼 always ( posedge clk1 ) begin //檢測線路的下降沿 RXBuf1 = one1。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測線路的下降沿 RXBuf0 = zero1。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測線路的下降沿 RXBuf2 = two1。 end //消除多重按 always ( posedge clk1 ) begin //檢測線路的下降沿 RXBuf3 = three1。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測線路的下降沿 RXBuf4 = four1。 end //消除多重按鍵 reg [2:0] main_state。b010, alarm=339。 //從狀態(tài)機下一個狀態(tài) //從有限狀態(tài)轉換機的五個狀態(tài)：first、second、third、fourth、finishparameter first=339。b011,finish=339。 //alarm計時完后回到wait狀態(tài)//嘗試次數(shù)寄存器 reg [1:0] try_count。 // 鍵盤按下標志 //以上為中間狀態(tài)的一些寄存器和一些所用到的參數(shù) //主機狀態(tài)機部分 always (posedge clk0) begin CNT_R2 = CNT_R2 + 139。 end end always(main_state or correct or error) //3位主狀態(tài)寄存器，1位輸入狀態(tài)寄存器correct,errorbegin case(main_state) //判斷主狀態(tài)寄存器 waits: //3b39。try_count==1) begin next_state=alarm。 end alarm: if(alarm_count[10]==1) begin// 由alarm轉換到waits的條件 警告時間到達時變成等待狀態(tài) next_state=waits。 else main_state=next_state。11。b01。b10。11。 end //鎖pass以后計數(shù)開始，當規(guī)定的時間到達后自動上鎖，并進入waits狀態(tài) //pass定時器 always(posedge clk1 or negedge resetb) begin if(!resetb) pass_count=0。 else sub_state=next_sub_state。