電子密碼鎖設(shè)計(jì)方案-文庫吧資料
2025-05-01 13:38本頁面
【正文】 0] pass_count。b011,finish=339。b001,third=339。 //從狀態(tài)機(jī)下一個(gè)狀態(tài) //從有限狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)的五個(gè)狀態(tài)：first、second、third、fourth、finishparameter first=339。 //3個(gè)狀態(tài)編碼reg [2:0] sub_state。b010, alarm=339。//下一個(gè)狀態(tài) //主有限狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)的三個(gè)狀態(tài)：waits、pass、alarm parameter waits=339。 end //消除多重按鍵 reg [2:0] main_state。 ( ~four1 ))。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測(cè)線路的下降沿 RXBuf4 = four1。 ( ~three1 ))。 end //消除多重按 always ( posedge clk1 ) begin //檢測(cè)線路的下降沿 RXBuf3 = three1。 ( ~two1 ))。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測(cè)線路的下降沿 RXBuf2 = two1。 ( ~zero1 ))。 end //消除多重按鍵 always ( posedge clk1 ) begin //檢測(cè)線路的下降沿 RXBuf0 = zero1。 ( ~one1 ))。//輸入數(shù)值盛放寄存器 //輸入的數(shù)字編碼 always ( posedge clk1 ) begin //檢測(cè)線路的下降沿 RXBuf1 = one1。b0001001100010100。0000 0000/*輸入與輸出的聲明部分，其中，clk0為輸入的時(shí)鐘信號(hào)，resetb為密碼復(fù)位的輸入信號(hào)，key為輸入命令， 需注意的時(shí)，key并不是總在表示密碼，也表示密碼的間隔，如當(dāng)輸入4位密碼后需要一個(gè)確認(rèn)“enter”信號(hào)， 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，需要取消“cancel”信號(hào)，這些信號(hào)之間在設(shè)計(jì)中通過有限狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)實(shí)現(xiàn)。1000 0000 alarm 8b39。 reg [7:0] passed。 reg [21:0] CNT_R2。 reg [18:0] CNT_R1。/////////////存儲(chǔ)按鍵按下的數(shù)字reg [7:0] seg。////////////哪一位亮，用于數(shù)碼管數(shù)字移位reg [3:0] dig。 //緩存器，可用于按鍵消抖//display reg clk0_div。//////位選 reg [3:0] key。 //輸出信號(hào) output [7:0] seg。 //輸入時(shí)鐘信號(hào) output [7:0] passed。 input resetb。 reg zero,one,two,three,four。參考文獻(xiàn)[1] [J].電子世界,1994，07:15[2] 許 的電子密碼鎖設(shè)計(jì)[J ]. 中國(guó)科技信息, 2007 (1) : 240241[3] 劉韜,[M].人民郵電出版社,2005.[4] HDL附 錄程序清單：module passwd_lock( clk0, //時(shí)鐘 pin_23 passed, //開鎖燈與警報(bào)燈 zero1, //按鍵0 pin_84 one1, //按鍵1 pin_85 two1, //按鍵2 pin_86 three1, //按鍵3 pin_87 four1, //按鍵4 pin_88 change, //功能選擇鍵pin_89 yes, //確認(rèn)按鍵pin_90 resetb, //重輸按鍵pin_91 seg, //數(shù)碼管段選【7:0】 dig //數(shù)碼管位選【3:0】)。相信這次設(shè)計(jì)中學(xué)到的種種東西一定會(huì)存在我的腦海里，令我終身受益。也對(duì)我們專業(yè)動(dòng)手實(shí)踐的興趣提高了很多。這段時(shí)間我查閱到很多關(guān)于課程設(shè)計(jì)的書籍，對(duì)我?guī)椭埠艽蟆?設(shè)計(jì)是理論知識(shí)與實(shí)踐的完美結(jié)合，對(duì)于現(xiàn)代大學(xué)生的實(shí)踐能力是個(gè)很好的培養(yǎng)。 結(jié)論本次課題設(shè)計(jì)完成的是基于FPGA的密碼鎖設(shè)計(jì)，通過一個(gè)多星期的不斷努力、克服各種困難，最終實(shí)現(xiàn)了任務(wù)目標(biāo)。b1011。b1000,enter=439。b1000,nine=439。b0110,seven=439。b0100,five=439。b0001, two=4’b0010,three=439。密碼顯示采用的是記錄密碼的寄存器的數(shù)據(jù)，顯示掃描的掃描時(shí)間設(shè)置為1ms左右，這樣顯示不會(huì)出現(xiàn)閃爍或者殘影。其中正確錯(cuò)誤的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是通過控制相應(yīng)的標(biāo)志位實(shí)現(xiàn)的。 密碼的記錄與比較程序設(shè)定了一個(gè)寄存器用來記錄輸入的密碼。密碼輸入完成后可以按確認(rèn)鍵檢驗(yàn)密碼的正誤，報(bào)警、輸入錯(cuò)誤或者其他情況可以按復(fù)位按鍵重新輸入。其中主要包括：輸出控制部分、警報(bào)計(jì)時(shí)部分、鎖打開后的計(jì)時(shí)部分、比較密碼部分、記錄密碼部分和記錄錯(cuò)誤次數(shù)的部分 密碼的輸入本次密碼鎖的密碼輸入采用FPGA芯片上的8位單個(gè)按鍵,考慮到按鍵數(shù)目不夠，采用了一位按鍵作為功能轉(zhuǎn)換按鍵；即前5位按鍵輸入0~4，同時(shí)按下功能轉(zhuǎn)換按鍵時(shí)，按鍵0~4即轉(zhuǎn)換為按鍵5~9，這就彌補(bǔ)了按鍵數(shù)目的不足。 對(duì)于寄存器數(shù)量多而邏輯相對(duì)缺乏的FPGA器件來說，采用一位獨(dú)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。格雷編碼時(shí)，相鄰狀態(tài)每次只有一個(gè)比特位產(chǎn)生變化，這樣減少了瞬變的次數(shù)，也減少了產(chǎn)生毛刺和一些狀態(tài)的可能。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(shí)候的次狀態(tài)機(jī)，表示了4個(gè)密碼輸入的順序狀態(tài)，以及輸入完成后的等待確認(rèn)狀態(tài)。其原理如下兩圖： 設(shè)計(jì)流程本次密碼鎖的設(shè)計(jì)，有限狀態(tài)機(jī)應(yīng)該包括以下狀態(tài)：密碼為輸入前的等待狀態(tài)、輸入密碼時(shí)的等待狀態(tài)、輸入密碼正確時(shí)的通過狀態(tài)、輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)的警報(bào)狀態(tài)。
根據(jù)輸出信號(hào)產(chǎn)生方法的不同，狀態(tài)機(jī)可以分成兩類:Mealy型和Moore型。寄存器用于存儲(chǔ)狀態(tài)，組合電路用于狀態(tài)譯碼和產(chǎn)生輸出信號(hào)。狀態(tài)編碼是狀態(tài)的標(biāo)識(shí)，保存在寄存器當(dāng)中，對(duì)于此編碼形式，只需一個(gè)2位的寄存器就可以了。顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H B 7CH 83H 4 66H 99H F 71H 8EH 5 6DH 92H
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