【正文】 end process。 elsif(anjian=1001) then kr=0111。 elsif(anjian=0111) then kr=0111。 elsif(anjian=0101) then kr=1011。 elsif(anjian=0011) then kr=1101。 elsif(anjian=0001) then kr=1101。a1amp。end shu_ru。use 。 qb=not (z1 and qa)。entity shu_chu is port(z0,z1:in std_logic。END rt1。 END IF。139。 ELSIF(clk39。139。 q: out std_logic_vector(1 downto 0))。USE 。 8 end if。 4 elsif sel=100 then y=0101。 process(sel) begin if sel=000 then y=0001。 y:out std_logic_vector(3 downto 0))。END one。 END IF。139。 ELSIF(clk39。139。 co8:OUT std_logic)。USE 。 end if。architecture one of bi_jiao_qi is begin process(f,y) begin if f=y then dep=39。use 。 end if。 8 when 001=data=1001。 6 when others=null。 end case。 elsif(kr=1101) then case kc is when 100=data=0001。 end if。039。039。END jian_pan。 kr:IN std_logic_vector(3 DOWNTO 0)。USE 。設(shè)計(jì)從開題到定稿，都離不開欒老師的悉心教導(dǎo)。這將對(duì)我今后的工作產(chǎn)生莫大的影響。這是通過“解除鎖定”可關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。 （2）密碼采用串行輸入，只有密碼位數(shù)正確，且都正確的情況下密碼才有效。目前虹膜識(shí)別技術(shù)還在發(fā)展階段，將來必然是密碼鎖的又一發(fā)展方向。但由于算法過于復(fù)雜目前主要應(yīng)用于軍隊(duì)，金融等高保密性行業(yè)。下面就這方面簡述如下：（1） IC卡密碼鎖IC卡（又稱智能卡）具有存儲(chǔ)量打、數(shù)據(jù)保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、存儲(chǔ)可靠、讀卡設(shè)備簡單、操作速度快、脫機(jī)工作能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然還有很多應(yīng)用場(chǎng)合，在這里不在熬述。比如：對(duì)每個(gè)用戶設(shè)置身份識(shí)別碼，根據(jù)不同身份系統(tǒng)將調(diào)用不同密碼。測(cè)試結(jié)果顯示，系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)作是按照設(shè)計(jì)規(guī)定正常進(jìn)行。根據(jù)310流程圖可得如下測(cè)試路徑。Baojing轉(zhuǎn)為高電平，警報(bào)器鳴叫。這時(shí)復(fù)位，系統(tǒng)再次進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)C。系統(tǒng)當(dāng)正確收到八位密碼后，比較計(jì)數(shù)器發(fā)來CO8有效信號(hào)（高電平），同時(shí)dep有效，系統(tǒng)轉(zhuǎn)到待啟動(dòng)狀態(tài)D（qd為高點(diǎn)平，同時(shí)qc轉(zhuǎn)為低電平）。從波形圖可以看出。仿真波形不涉及任何具體器件的硬件特性。第五章 設(shè)計(jì)結(jié)果 本章將對(duì)完成的數(shù)字鎖結(jié)果進(jìn)行展示，主要有功能仿真和邏輯測(cè)試。開門信號(hào)OPEN和控制器使能信號(hào)en通過一個(gè)與門后送入控制器，以確定開門動(dòng)作實(shí)在鍵盤輸入有效的情況下進(jìn)行。圖 頂層文件設(shè)計(jì) 。該輸入模塊VHDL源程序見附錄A7。 頂層文件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 頂層文件采用圖形化設(shè)計(jì)方式，將前面各模塊調(diào)入連接構(gòu)成。這是輸入第八位密碼錯(cuò)誤，接著開鎖，從波形圖可以看出開門錯(cuò)誤指示燈hd變?yōu)楦唠娖?。end behave。 qd=qd1。 end process。 p=data_in and qc1 and(not iopen)and(not start)。 錯(cuò)誤狀態(tài)F qg1=(co3 and qf1) or ((not isetup)and qg1)。 待鎖狀態(tài)B qc1=(start and qb1)or(qd1 and(not data_in)and start)or(qe1 and start)or((not co3)and start and qf1)or((not iopen)and(not start)and(not data_in)and qc1)or((not iopen)and start and qc1)or((not iopen)and(not start)and data_in and dep and (not co8)and qc1)。event and clk=39。 鍵盤使能信號(hào) qa,qb,qc,qd,qe,qf,qg:out std_logic)。 定義綠色信號(hào)燈 hd:out std_logic。use 。QG RESET_CNP=QB?START+QC?OPEN?START+QD?DATAIN?START+QE? START+QF?CO3?START CNP=QC?DATA_IN控制器是一個(gè)時(shí)序邏輯電路，是根據(jù)控制器詳細(xì)工作流程圖來設(shè)計(jì)。VHDL源程序見附錄A6。圖 密碼預(yù)置電路仿真波形 。信號(hào)通過比較計(jì)數(shù)器獲得。從波形圖可以看出，當(dāng)復(fù)位信號(hào)clr為低電平時(shí)，時(shí)鐘脈沖輸入clk在上升沿有效，輸出端q[2..0]進(jìn)行8進(jìn)制計(jì)數(shù)，并且當(dāng)計(jì)數(shù)到8個(gè)數(shù)時(shí)，進(jìn)位信號(hào)CO8轉(zhuǎn)為高電平，表明密碼輸入完畢，可以開啟密碼鎖。圖 比較器仿真波形 。圖 消抖電路仿真波形 .圖 消抖電路邏輯電路 密碼比較電路模塊 密碼驗(yàn)證就是一個(gè)等值比較電路，將編碼器轉(zhuǎn)化后的8421BCD碼與預(yù)置密碼進(jìn)行比較。這里不在熬述。dout端由于用來記錄輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，因此無論輸入是否有效，只要有輸入dout端就會(huì)產(chǎn)生高電平輸出，以記錄輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。 。第四章 詳細(xì)設(shè)計(jì)與模塊仿真本章主要解決各功能模塊的VHDL實(shí)現(xiàn)和其功能的仿真測(cè)試。若按下開鎖鍵OPEN，使紅燈HD點(diǎn)亮，并向報(bào)警計(jì)數(shù)器發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。在轉(zhuǎn)移到預(yù)警狀態(tài)E或待啟動(dòng)狀態(tài)D以前，如果收到復(fù)位信號(hào)SATRA，控制器發(fā)出比較計(jì)數(shù)器清零信號(hào)RESET_CNP，使計(jì)數(shù)器清零，則前面收到的密碼無效，重新進(jìn)行輸入密碼操作。當(dāng)按下START時(shí)，將轉(zhuǎn)入開鎖狀態(tài)，開鎖程序開始執(zhí)行，等待輸入密碼數(shù)字，此時(shí)應(yīng)將計(jì)數(shù)器清零，故在第二工作狀態(tài)中有一條輸出框，輸出比較計(jì)數(shù)器清零信號(hào)RESER_CNP。當(dāng)按下上鎖鍵后，系統(tǒng)將進(jìn)入上鎖狀態(tài)，且將開門標(biāo)志燈LD、錯(cuò)誤燈HD熄滅，警報(bào)器聲音切斷，因而需輸入RESET_L復(fù)位信號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可知控制器共有6個(gè)狀態(tài)，即待鎖狀態(tài)A、上鎖狀態(tài)B、輸入密碼狀態(tài)C、待啟動(dòng)裝袋D、預(yù)警狀態(tài)E和報(bào)警狀態(tài)F?？刂破飨蛟撃K提供置數(shù)和復(fù)位信號(hào)（低電平有效），用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)指示燈和門電路工作。同密碼比較計(jì)數(shù)器原理基本一樣。q[i]接收由密碼比較計(jì)數(shù)器發(fā)來的信號(hào)用于判斷比較第幾位密碼。圖 密碼比較計(jì)數(shù)器 密碼預(yù)置電路用于設(shè)置密碼，本系統(tǒng)密碼采用內(nèi)置方式。設(shè)比較器的4個(gè)輸入端為y0～y3,輸出端為f0～f3，當(dāng)比較兩數(shù)正確時(shí)輸出一個(gè)dep有效信號(hào)“1”給控制器，否則輸出為“0”。 當(dāng)信號(hào)輸入電路后，能在key_out輸出脈沖信號(hào)的條件是，必須2個(gè)D觸發(fā)器的輸出端都同為1，從而2輸入與門來輸出高電平。設(shè)key_in是輸入信號(hào)，clk是消抖電路本身的工作時(shí)鐘。也就是說，輸入信號(hào)波形有抖動(dòng)，但經(jīng)過消抖之后，其輸出也為正規(guī)的矩形波。鍵盤的輸入原理如圖 所示。為減少硬件的開銷，只對(duì)數(shù)字0~9進(jìn)行編碼。 受控電路 受控電路的主要版塊有，鍵盤編碼電路模塊、消抖電路模塊、比較器模塊、密碼預(yù)置木塊、比較計(jì)數(shù)器模塊和報(bào)警計(jì)數(shù)模塊 鍵盤編碼電路模塊 數(shù)字密碼鎖控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括：數(shù)字密碼鍵盤0~9，復(fù)位鍵START，開鎖鍵OPEN，上鎖鍵SETUP，功能鍵ISETUP。第三章 電路模塊功能設(shè)計(jì)數(shù)字密碼鎖系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)采用自頂而下的設(shè)計(jì)方法。因此，密碼鎖系統(tǒng)沒輸入一個(gè)密碼數(shù)字，應(yīng)向控制器送入一個(gè)脈沖DATA_IN，顯然此信號(hào)也應(yīng)同步，即形成寬度只占一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘的脈沖。報(bào)警計(jì)數(shù)器模塊的作用是，每一次開啟錯(cuò)誤，控制器向報(bào)警計(jì)數(shù)器提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)HD，使計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器到3時(shí)，說明錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到3次，模3進(jìn)位信號(hào)CO3反饋給控制器，控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)BG。控制器向計(jì)數(shù)器提供一個(gè)清零信號(hào)RESET_CNP和時(shí)鐘信號(hào)CNP，每次通過鍵盤輸入一個(gè)密碼數(shù)字，控制器向計(jì)數(shù)器提供一個(gè)時(shí)鐘脈沖CNP，使計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器到8時(shí)，說明8個(gè)密碼數(shù)字已經(jīng)比較完畢，此時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)CO8反饋給控制器，控制器進(jìn)入待啟動(dòng)狀態(tài)或預(yù)警狀態(tài)。比較器模塊的作用是將輸入的密碼和內(nèi)置密碼進(jìn)行比較，并將結(jié)果DEP反饋給控制器。 依據(jù)上述對(duì)數(shù)字鎖系統(tǒng)的功能要求，它將系統(tǒng)劃分為控制器和受控電路兩部分，受控電路由消抖電路模塊、編碼器、比較器、密碼預(yù)置、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等模塊組成。圖 串行開發(fā)原理圖 數(shù)據(jù)通過鍵盤輸入，消抖后編碼。達(dá)到錯(cuò)誤次數(shù)報(bào)警。 開發(fā)方案 開發(fā)方案有串行開發(fā)方案和并行開發(fā)方案下面分別介紹 并行開發(fā)方案 并行開發(fā)方案，密碼采用并行輸入方式。目前，絕大多數(shù)FPGA器件具有ISP功能。這種編程不需要使用專用的編程器，因?yàn)橐褜⒃瓉韺儆诰幊唐鞯木幊屉娐泛蜕龎弘娐芳稍贗SP器件內(nèi)部。 CPLD簡介CPLD (Complex Programmable Logic Device)復(fù)雜可編程邏輯器件[12]，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對(duì)而言規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。Quartus II編譯器支持的硬件描述語言有VHDL、Verilog和AHDL。 Synthesis）、適配器（Fitter）、裝配器（Assembler）、時(shí)序分析器（Timing Analyzer）、設(shè)計(jì)輔助模塊（Design Assistant）、EDA網(wǎng)表文件生成器（EDA Netlist Writer）、編輯數(shù)據(jù)接口（Compiler Database Interface）等。同樣，Quartus II具有仿真功能，同時(shí)也支持第三方仿真工具，如ModelSim。QuartusII提供了一種與結(jié)構(gòu)無關(guān)的設(shè)計(jì)環(huán)境，使設(shè)計(jì)者能方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入、快速處理和器件編程。 相關(guān)領(lǐng)域概述本節(jié)將對(duì)電子密碼鎖的開發(fā)環(huán)境Quartus II和最后的實(shí)現(xiàn)環(huán)境CPLD進(jìn)行簡要介紹。4） 報(bào)警功能。III 按下開鎖鍵OPEN，若密碼正確，鎖被打開（用綠燈LD點(diǎn)亮表示）；若密碼不正確，鎖不被打開（綠燈LD不亮）不提示錯(cuò)誤（用紅燈HD表示）。2） 系統(tǒng)通電后必須給密碼鎖上鎖，即按上鎖鍵SETUP，表示密碼鎖準(zhǔn)備就緒，可以接受外部輸入的密碼數(shù)字，這時(shí)用來指示密碼鎖工作情況的指示燈和揚(yáng)聲器處于不工作狀態(tài)，系統(tǒng)處于上鎖等待密碼輸入狀態(tài)。人們對(duì)安全的重視和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多電子智能鎖如，指紋識(shí)別、IC識(shí)別等已經(jīng)出現(xiàn)在國內(nèi)外。機(jī)械密碼鎖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和密碼位數(shù)成正比成本高且安全性能差。隨著物質(zhì)財(cái)富的積累和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)鎖的要求越來越高。本次設(shè)計(jì)為開發(fā)一款體積小，功耗低，操作簡易便于修改維護(hù)，具有良好應(yīng)用前景的數(shù)字密碼鎖。然后簡述相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。關(guān)鍵詞： Quartus II，VHDL，密碼