【正文】 ]： （1）VHDL語言支持自上而下（Top　Down）和基于庫（LibraryBase?。┑脑O計方法，還支持同步電路、異步電路、FPGA以及其他隨機電路的設計； （2）　VHDL語言具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力，可以從系統(tǒng)的數(shù)學模型直到門級電路，其高層次的行為描述可以與低層次的RTL描述和結構描述混合使用，還可以自定義數(shù)據(jù)　類型，給編程人員帶來較大的自由和方便； （3）VHDL對設計的描述具有相對獨立性，設計者可以不懂硬件的結構，也不必關心最終設計實現(xiàn)的目標器件是什么； （4）VHDL具有電路仿真與驗證功能，可以保證設計的正確性，用戶甚至不必編寫如何測試相量便可以進行源代碼級的調試，而且設計者可以非常方便地比較各種方案之間的可行性及其優(yōu)劣，不需做任何實際的電路實驗； （5）　VHDL語言可以與工藝無關編程； （6）VHDL語言標準、規(guī)范，易于共享和復用。 VHDL 主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結構、行為和功能 ,其程序結構特點是將一個電路模塊或一個系統(tǒng)分成端口和內(nèi)部功能算法實現(xiàn)兩部分。（5）開發(fā)周期短 由于FPGAN 內(nèi)部資源豐厚及功能強大以及相應的EDA軟件功能完善和強大仿真能力便捷而實時開發(fā)過程形象而直觀兼之硬件因素涉及甚少，一些EDA專家指出未來的大系統(tǒng)FPGA設計僅是各類再應用邏輯與 IP 核 CORE 的拼裝 TI 公司認為 一個ASIC 80 功能可用IP 核等現(xiàn)成邏輯合成 因此可在很短的時間內(nèi)完成十分復雜的系統(tǒng)設計。因此，F(xiàn)PGA的使用非常靈活。目前FPGA的品種很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。 對于可編程邏輯器件，設計人員可利用價格低廉的軟件工具快速開發(fā)、仿真和測試其設計。 邏輯器件可分為兩大類，即固定邏輯器件和可編程邏輯器件。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VHDL語言完成基于FPGA的電子密碼鎖的編程問題。 國內(nèi)外概況隨著我國對外開放的不斷深入，高檔建筑發(fā)展很快，高檔密碼鎖具市場的前景樂觀。本制作是針對這些電路而設計的，將以往的以單片機實現(xiàn)設計改為可編程器件FPGA利用VHDL編程實現(xiàn)電子密碼鎖的設計。 目前使用的電子密碼鎖大部分是基于單片機技術, 以單片機為主要器件, 其編碼器與解碼器的生成為軟件方式。當然，該系統(tǒng)在一些細節(jié)的設計上還需要不斷的完善和改進，特別是對系統(tǒng)的擴展有很好的實用和設計的價值。目前使用的電子密碼鎖大部分是基于單片機技術, 以單片機為主要器件, 其編碼器與解碼器的生成為軟件方式。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。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。但是密碼不能太簡單，太簡單了就容易被他人在鍵盤上試探出來，或者可能被旁觀者窺測出來，造成保密性不足。目前，市場上比較先進的智能電子密碼鎖分別有：IC卡電子密碼鎖、射頻卡式電子密碼鎖、紅外遙控電子密碼鎖、指紋識別電子密碼鎖和瞳孔識別電子密碼鎖等。它具有安全可靠、連接方便、簡單易用、結構緊湊、系統(tǒng)可擴展性好等特點。 對于固定邏輯器件，根據(jù)器件復雜性不同，從設計、原型到最終生產(chǎn)所需要的時間可從數(shù)月至一年多不等。這樣就沒有了NRE成本，最終的設計也比采用定制固定邏輯器件時完成得更快。 2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。加電時，F(xiàn)PGA芯片將EPROM中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程RAM中，配置完成后，F(xiàn)PGA進入工作狀態(tài)。（1）集成度越來越高 如Lattice的ispLSI或AMD的MACH芯片等效邏輯門已達10 萬門以上 Altera 的10K 系列也在25 萬門以上具有1 萬個以上的寄存器 40 kbit 嵌人式存儲器 使得集成復雜信號處理算法成為可能 Raphael系列已達到100 萬門以上集中了 FLEX10KFLEX6000 MAX7000的所有優(yōu)點可進行單片設計Xilinx推出了上百萬門的FPGA,它們可實現(xiàn)幾乎任何形式的數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)的設計 在系統(tǒng)編程(ISP)/在線路重配置(ICR)技術。 無論怎樣的問題和障礙，F(xiàn)PGA的應用熱潮正逐步形成隨著FPGA 集成水平的進一步提高芯核產(chǎn)業(yè)的進一步擴大，可以相信用不了多久大部分的電子設計領域 MCU 、MPU、 DSP或AD/A 和 RAM 等必將以各種軟硬核的形式FPGA 實現(xiàn)真正的單片系統(tǒng)?？梢韵葘φ麄€系統(tǒng)進行方案設計 ,按功能劃分成若干單元模塊 ,然后對每個單元模塊進一步細分 ,直到簡單實現(xiàn)的單元電路。具體說明如下：（1）實體（ENTITY）程序是設計的基本模塊和初級單元,在分層設計中,頂層有頂層實體,.（2）結構體（ARCHITECTURE） 結構體也叫構造體,描述了實體的結構、行為、元件及內(nèi)部連接關系，也就是說它定義了設計實體的功能，規(guī)定了設計實體的數(shù)據(jù)流程，制定了實體內(nèi)部元件的連接關系。接著，再用專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)自動布局布線工具，把網(wǎng)表轉換為要實現(xiàn)的具體電路布線結構。由于采用的是可編程邏輯器件FPGA，使得系統(tǒng)有相當大的靈活性，隨時可以進行硬件升級、擴展。輸入正確密碼后，按確認鍵即可開門，在門開的狀態(tài)下，第一次輸入新密碼后再確認密碼可設置密碼，輸入的密碼在八位數(shù)碼管上顯示，最后輸入的數(shù)字顯示在最右邊，每輸入一位數(shù)字，密碼在數(shù)碼管上的顯示左移一位。FLEX10K器件是工業(yè)界第一個嵌入式的PLD(可編程邏輯器件),由于其具有高密度、低成本、低功率等特點,成為當今Altera PLD中應用廣泛的器件系列[19]。初始化后，器件進入用戶模式，開始系統(tǒng)運行。MAX+PLUS II支持各種HDL輸入選項，包括VHDL、Verilog HDL和ALTERA的硬件描述語言AHDL；提供豐富的庫單元供設計者調用，其中包括74個系列的全部器件和多種特殊的邏輯宏單元（macrofunction），以及新型的參數(shù)化的巨單元（magafunction）。每個按鍵通過動態(tài)掃描需要八根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)。共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管與陽極并接[25]。高位的零不用輸入，因此密碼可以為1～8位。再用圖形編輯器將各元件模塊組裝起來 ,這就是本設計中最頂層的圖形設計文件。 (2)可在裝置中增加一個語音芯片，將蜂鳴報警改為語音說明指示，可以根據(jù)輸入的密碼數(shù)字播報，同時可以擴展鎖的安全防盜報警功能。北京：清華大學出版社，1997.[16] 楊春玲,[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,2005.[17] :.[ 18 ]譚會生, 瞿遂春. EDA 技術綜合應用實例與分析[M ].西安: 西安電子科技大學出版社, 2004.[19] :.[20] . Alouani,etal. On sensor Track Fusion[M]. Proceedings of America control Conference,Maryland, June 1994:142～144.[21]李連華. 基于FPGA 的電子密碼鎖設計[J ]. 中國科技信.[22]:國防工業(yè)出版社,.[23] 盧毅，賴杰，VHDL與數(shù)字電路設計，北京:科學出版社，.社,2005.[24] ：機械工業(yè)出版社，2003.[25] [M].北京：高等教育出版社，1998:1