【正文】 。 然后還要感謝大學(xué)三年來(lái)所有的老師，為我們打下堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了大部分的工作量。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正這過(guò)程中的錯(cuò)誤。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師李老師。（5）解除電鎖：按下此鍵會(huì)檢查輸入的密碼是否正確，密碼正確即開(kāi)鎖。（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。本次課題的基于 CPLD/FPGA 電子密碼鎖的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)功能：（1）數(shù)碼輸入：每按下一個(gè)數(shù)字鍵，就輸入一個(gè)數(shù)值，并在顯示器上的顯示出該數(shù)值，同時(shí)將先前輸入的數(shù)據(jù)依序左移一個(gè)數(shù)字位置。若在系統(tǒng)中加入語(yǔ)音提示模塊，在按下的按鍵的同時(shí)給出語(yǔ)音提示，開(kāi)啟或是關(guān)閉密碼鎖的同時(shí)給出語(yǔ)音提示，將會(huì)使該系統(tǒng)顯得更加人性化，更加接近成為一個(gè)成熟的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)基本達(dá)到了作為數(shù)字密碼鎖的絕大部分的功能，但是，還有許多不足或需要完善的地方。因此它體積小、功耗低、價(jià)格便宜，維護(hù)和升級(jí)都十分方便，具有較好的應(yīng)用前景。克服了傳統(tǒng)電子密碼鎖可靠性差、價(jià)格高的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。 31 5 總結(jié)優(yōu)點(diǎn)：本課題設(shè)計(jì)了一種新型的電子密碼鎖，其采用先進(jìn)的 EDA 技術(shù), 利用MAX +PLUXⅡ工作平臺(tái)，使用了 CPLD/FPGA 芯片和 VHDL 語(yǔ)言。由于設(shè)計(jì)的是 4 位數(shù)的數(shù)字密碼鎖, 一位十進(jìn)制數(shù)需要 4 個(gè)二進(jìn)制位表示, 所以顯示緩沖器必須是 16 位的寄存器。七段譯碼模塊把 4 位 BCD 碼譯成便于顯示的七段碼。多路選通器用于從顯示緩存器中選擇出某一個(gè) LED 的內(nèi)容用于顯示。 30 顯示緩存器是一個(gè)存儲(chǔ)量為 16 位的寄存器，它用于存儲(chǔ) LED 顯示的內(nèi)容。 波形圖 411 如下： 圖 411顯示部分的外部接口如上圖所示。 end process。 when others =dout=0000000。 when 1000=dout=1111111。 when 0110=dout=1011111。 when 0100=dout=0110011。 when 0010=dout=1101101。 29 PROCESS(bcd)begin case indata is when 0000=dout=1111110。ARCHITECTURE rtl OF decoder7 ISsignal indata:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。 二進(jìn)制輸入 dout :OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0))。USE 。其中 CLK_SCAN 為掃描時(shí)鐘，LEDADDR 為當(dāng)前在現(xiàn)實(shí)的 LED 地址，LEDSEL 為輸出片選信號(hào)。END rtl。 END CASE。 WHEN 3=ledsel=1000。 WHEN 1=ledsel=0010。 當(dāng)前顯示 LED 管地址 ledaddr=CONV_STD_LOGIC_VECTOR(t,4)。 END IF。 ELSE t=t+1。) THEN IF(t=t39。event AND clk_scan=39。ARCHITECTURE rtl OF ledscan IS SIGNAL t :INTEGER RANGE 0 TO 3。 當(dāng)前顯示 LED 的地址，用于多路選通 ledsel :OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0))。ENTITY ledscan ISPORT( clk_scan :IN STD_LOGIC。USE 。CLK_SCAN 是 300HZ 的時(shí)鐘。 26 波形圖 47 如下： 圖 47時(shí)鐘發(fā)生器用于產(chǎn)生掃描時(shí)鐘，其外部接口如圖所示。 END BLOCK COUNTER。 產(chǎn)生顯示器的掃描信號(hào) 從 CLK 對(duì)應(yīng)產(chǎn)生顯示器掃描序列 111011011011.0111 SEL= 1110 WHEN CLK_KEYBOARD=0 ELSE 1101 WHEN CLK_KEYBOARD=1 ELSE 1011 WHEN CLK_KEYBOARD=2 ELSE 0111 。 CLK_KEYBOARD=Q(5 DOWNTO 4)。 END PROCESS。 THEN Q=Q+1。Event AND CLK_4M=39。Signal S:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0)。BEGINCOUNTER:blockSIGNAL SEL:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。ARCHITECTURE rtl OF led_clk_gen ISSIGNAL CLK,CLK_DEBOUNCE:STD_LOGIC。 25 clk_scan :BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0))。USE 。USE 。DATAOUT 為多路選通器的輸出。其中 DATAIN 為多路選通器的數(shù)據(jù)輸入，也是顯示緩沖器的輸出。END rtl。 END CASE。 24 WHEN0100=dataout=datain(15 DOWNTO 12)。 WHEN0001=dataout=datain(7 DOWNTO 4)。 輸出數(shù)據(jù)END ledmux。 輸入數(shù)據(jù) ledaddr :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。USE 。（2）多路選通器 23 圖 44多路選通器的程序源代碼LIBRARY IEEE。其外部接口如上圖所示。END rtl。 END IF。 END CASE。 WHEN 0100= dataout(15 DOWNTO 12)=sdata。 WHEN 0001= dataout(7 DOWNTO 4)=sdata。139。)THEN dataout=data。)THEN 并行加載 IF(ld=39。event AND clk=39。 輸出數(shù)據(jù)END disp_buf。 串行加載數(shù)據(jù) data :IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)。 寫(xiě)信號(hào) addr :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。 全局時(shí)鐘 ld :IN STD_LOGIC。USE 。CLK 為全局時(shí)鐘，LD 為同步加載使能，WR 為寫(xiě)信號(hào)，ADDR 為地址輸入，SDATA為串行加載數(shù)據(jù)，DATA 為并行加載數(shù)，DARAOUT 為輸出數(shù)據(jù)。 18 圖 32 總體電路圖 19 CLK_1K 為時(shí)鐘信號(hào)，KEY_IN 為按鍵輸入信號(hào)，DATA_N 為數(shù)字鍵鍵數(shù)據(jù)，DATA_F 為功能鍵數(shù)據(jù)，F(xiàn)LAG_N 為數(shù)字鍵數(shù)據(jù)標(biāo)志，F(xiàn)LAG_F 為功能鍵數(shù)據(jù)標(biāo)志，CQD 為鍵盤(pán)輸入采樣時(shí)鐘，KSEL 為鍵盤(pán)掃描信號(hào)，CSR 為按鍵位置。譯碼器的輸出采用了寄存器鎖存輸出，為了消除毛刺。（10）時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)鐘產(chǎn)生器包含了一個(gè)計(jì)數(shù)器模塊和一個(gè)譯碼輸出模塊，是通過(guò)計(jì)數(shù)器模塊實(shí)現(xiàn)分頻。（9）七段譯碼器七段譯碼器用于把多路選通器輸出的四位二進(jìn)制數(shù)變?yōu)榭梢员粩?shù)碼管直接反應(yīng)出來(lái)的氣短碼。（8）多路選通器 多路選通器將按鍵數(shù)據(jù)緩沖器中的輸入密碼與掃描信號(hào)發(fā)生器中的密碼逐位進(jìn)行比較, 當(dāng)對(duì)應(yīng)位數(shù)相同時(shí),數(shù)值比較器的輸出 B = 1 然后進(jìn)行下一位比較, 否則 B=0 ,密碼錯(cuò)誤信號(hào) ERROR = 1 ,由計(jì)算器 C2 記錄密碼錯(cuò)誤次數(shù), 比較到哪位。解鎖的過(guò)程是先輸入四位數(shù)字,然后按下解除電鎖鍵,如果輸入的四位數(shù)字與密碼相同,則開(kāi)鎖。由于此處密碼設(shè)為四位,如果超過(guò)四位,則后面的被忽略。（7）比較器當(dāng)按下數(shù)字鍵時(shí),輸入的數(shù)字在最右邊的數(shù)碼管中顯示,數(shù)碼管原先的數(shù)據(jù)向左移動(dòng)一位。（6）密碼鎖存器輸入控制電路信號(hào)由按鍵數(shù)據(jù)緩沖器產(chǎn)生的，在按下解鎖信號(hào)后其全部數(shù)據(jù)送入比較器，解鎖后，如果按下更改密碼按鍵，則把所有數(shù)據(jù)送入預(yù)存密碼寄存器。更短的停留時(shí)間容易采集到陡動(dòng)信號(hào)，會(huì)干擾判斷。反之，如果出現(xiàn)被按下的鍵則立即進(jìn)行按鍵編碼的動(dòng)作，且將編碼的結(jié)果存儲(chǔ)于 16 寄存器中。（5）鍵盤(pán)掃描電路鍵盤(pán)掃描電路是用于產(chǎn)生 KY3KY0 信號(hào)，即鍵盤(pán)的行掃描信號(hào)。數(shù)字按鍵主要用來(lái)輸入數(shù)字，鍵盤(pán)所產(chǎn)生的輸出(KX2KXO)無(wú)法直接拿來(lái)使用，因此必須由鍵盤(pán)譯碼電路來(lái)規(guī)劃每個(gè)按鍵的輸出形式，以便執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這樣就消除了抖動(dòng)。（2）彈跳消除電路因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的按鍵采用機(jī)械式開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，在開(kāi)關(guān)切換的瞬間會(huì)在接觸點(diǎn)出現(xiàn)來(lái)回彈跳的現(xiàn)象,這種彈跳現(xiàn)象可能造成誤動(dòng)作而影響到正確性。由于矩陣式鍵盤(pán)是無(wú)法獨(dú)自地完成按鍵工作的，要搭配時(shí)序產(chǎn)生電路、鍵盤(pán)掃描電路、彈跳消除電路、鍵盤(pán)譯碼電路才能可靠工作。掃描信號(hào)由 KY3—KYO 進(jìn)入鍵盤(pán)，變化的順序依次是：1110—1101—1011—0111—1110，每次掃描一行，依序循環(huán)。其方法是依次給行線(xiàn) 15 送低電平，檢查列線(xiàn)的輸出。在行線(xiàn)和列線(xiàn)的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一