EDA考试设计报告电子锁码器样本.docx
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EDA考试设计报告电子锁码器样本
广东海洋大学
EDA考试设计报告
调研题目：
电子锁码器
院系班级：
信息学院电子系电子1081班＿＿＿＿
小构成员：
袁伟龙
指引教师：
郭晓云＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
时间：
.5.14
联系方式：
（66）
评阅成绩：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
电子锁码器
Electroniclocktranscoder
【abstract】：
inresponsetotherequirementsofthetestsubjectsteachersdodesign.Thisdesigncanrealizetheeightdecimalnumberlockcode，lockwithinaoutputthatcansignal（highleveleffective）.
【keywords】：
lockcode，decimal,makecan
【摘要】：
为响应科目教师对考试规定而做设计。
本设计能实现八位十进制数以内锁码，锁定一种输出使能信号（高电平有效）。
【核心词】:
锁码十进制使能
引言
该锁码器分主状态分三个（待机状态，密码状态，结束状态），密码状态再分三个次状态（输入状态，修改状态，运营状态），可以设立8位以内十进制数任何密码，每个状态均有不同状态灯显示，当输入密码对的可以选取变化密码或者调至运营状态输出一种使能信号。
正文
一、待机状态
待机状态中，除输入对的状态灯外四个状态灯显示为“0001”，当使用者拨动回车键（enter、上升沿有效），使go信号置1，锁码器会从待机状态进入密码状态，进行输码、改码等功能。
二、密码状态
密码状态可用前提是go信号为高电平，且密码输入状态及时可用。
1）密码输入状态
密码输入状态四个状态灯显示为“0010”。
当状态灯这样显示时使用者可以输入想要输入八位以内十进制数然后拨动回车键，当输入暂时数（temp_password）等于已存储密码（password）时，对的输入状态灯亮。
当输入暂时数不等于已存储锁定密码，对的输入状态灯不亮且及时跳至主状态中结束状态。
当对的输入状态灯亮时，有两种选取。
①拨动回车键调至运营状态；②拨动变化键（change_password、上升沿有效）进入密码修改状态。
2）密码修改状态
密码修改状态四个状态灯显示为“0100”，这是对的输入状态灯依然在亮。
当状态灯这样显示时使用者可以输入想要八位以内十进制数。
当输入完毕时，使用者有两个选取：
①拨动变化键，把已输入数存储为密码；②拨动回车键，直接进入运营状态，由于对的输入状态灯依然亮，对的输入依然有效（当使用者觉得所修改密码不适当状况下需要用到）。
当使用者输入完毕，并拨动变化键把想要密码存储完后，拨动回车键就可进入运营状态。
（只要对的输入状态灯亮时，拨动回车键都能是锁码器进入运营状态）
3）运营状态
运营状态四个状态灯显示为“1000”，这时对的输入状态灯已熄灭。
当锁码器处在运营状态时，锁定输出使能信号为‘1’。
当使用者觉得已经完毕运营时拨动回车键就能使锁码器进入主状态中结束状态，并使输出使能信号、go信号置‘0’，且使次状态回到输入状态。
三、结束状态
结束状态没有任何操作，会有一种简朴流水灯效果，倒数一段不长时间后自动返回待机状态。
四、结束语
在设计基本完毕时，还存在诸多细节上问题。
例如在对的输入之后想要进入变化密码状态而未拨动变化键时，如果拨动数字选项键，会使到进入变化状态后暂时数初始值不为空（全0）。
虽然比较繁琐，但是通过一步步耐心在modelsim仿真验证后，基本上已经能让使用者正常、以便使用该锁码器了。
由于de2板上开关存在严重抖动现象，因此该锁码器中除了电平触发复位键外，其她所有使用到开关都带有去抖动功能。
最后，感谢郭晓云教师悉心指引。
参照文献：
EDA技术与应用（张建邓桃丽邓锐朱旭东编著）
单片机技术及系统设计（周美娟肖来胜编著）
源程序：
--模块名称：
程序包模块
--模块功能：
设立设计中使用到两个类型。
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
packageMy_packageis
typestate1is（standby_state,password_state,end_state）;
typestate2is（input_state,change_state,run_state）;
endMy_package;
--模块名称:
待机状态、密码输入准备状态、结束状态转换
--模块功能:
在待机状态下按一下回车键进入密码输入准备状态，
-----------在密码输入准备状态下发出一种complete信号进入结束状态，
-----------结束状态中自动计数一秒后回到待机状态。
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
usework.My_package.all;
entityStandby_password_end_transitionis
port（
clk:
instd_logic;--时钟输入
reset:
instd_logic;--复位键
enter:
instd_logic;--回车键
complete:
instd_logic;--完毕运营信号
lkd_state:
bufferstate1;--模块状态信号
go:
outstd_logic--密码输入模块准许信号
）;
endStandby_password_end_transition;
architecturebehaviorofStandby_password_end_transitionis
signalstarting:
std_logic:
='0';--待机到密码输入准备状态容许信号
signalfinishing:
std_logic:
='0';--密码输入准备状态到结束状态容许信号
signalending:
std_logic:
='0';--结束状态到待机状态容许信号
signalcount:
integerrange0to49999999:
=0;--计数器
signalcount_delay:
integerrange0to999999:
=0;
signalstart:
std_logic:
='0';
begin
--进程名称：
三状态转换控制进程
--进程功能：
在不同准许信号下三状态转换
process（reset,clk,starting,finishing,lkd_state）
begin
ifreset='1'then
lkd_state<=standby_state;
elsifrising_edge（clk）then
caselkd_stateis
whenstandby_state=>--待机状态解决
ifstarting='1'then
lkd_state<=password_state;
else
lkd_state<=standby_state;
endif;
whenpassword_state=>--密码准备状态解决
iffinishing='1'then
lkd_state<=end_state;
else
lkd_state<=password_state;
endif;
whenend_state=>--结束状态解决
ifending='1'then
lkd_state<=standby_state;
else
lkd_state<=end_state;
endif;
endcase;
endif;
endprocess;
--进程名称：
starting容许信号控制
--进程功能：
starting容许信号控制,附去抖动
process（enter,lkd_state,reset）
begin
ifreset='1'then
start<='0';
elsiflkd_state=standby_statethen
ifrising_edge（enter）then
start<='1';
endif;
else
start<='0';
endif;
endprocess;
process（clk,start,count_delay,enter）
begin
ifrising_edge（clk）then
ifstart='1'then
ifcount_delay<999999then
count_delay<=count_delay+1;
elsifenter='1'then
starting<='1';
else
starting<='0';
endif;
else
count_delay<=0;
starting<='0';
endif;
endif;
endprocess;
--进程名称：
go信号控制
--进程功能：
go信号控制
process（lkd_state）
begin
iflkd_state=password_statethen
go<='1';
elsego<='0';
endif;
endprocess;
--进程名称：
finishing信号控制
--进程功能：
finishing信号控制
process（lkd_state,complete）
begin
iflkd_state=password_statethen
ifrising_edge（complete）then
finishing<='1';
endif;
else
finishing<='0';
endif;
endprocess;
--进程名称：
ending信号控制
--进程功能：
ending信号控制
process（lkd_state,clk,reset,count）
begin
ifrising_edge（clk）then
iflkd_state=end_statethen
ifcount<49999999then
count<=count+1;
else
count<=0;
ending<='1';
endif;
else
ending<='0';
count<=0;
endif;
endif;
endprocess;
endbehavior;
--模块名称：
解码锁码
--模块功能：
按回车键，若密码输入对的可选取变化密码或直接运营（run）
--按回车键跳结束状态（end_state）；
--不对的转至结束状态。
--锁定新密码后按回车键跳到运营状态；
--按回车键调至借宿状态。
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
usework.My_package.all;
entityUnlockis
port（
clk:
instd_logic;--时钟输入
change_password:
instd_logic;--变化密码键（上升沿有效）
enter:
instd_logic;--回车键（上升沿有效）
reset:
instd_logic;--复位开关（高电平电平有效）
run:
outstd_logic;--运营容许信号（高电平有效）
------------Standby_password_end_transition模块信号
go:
instd_logic;--密码输入模块准许信号
complete:
outstd_logic;--运营完毕信号
------------暂时密码模块用信号
password_allow:
outstd_logic;--密码输入容许
clr_t:
outstd_logic;--暂时密码清零信号
ok:
bufferstd_logic;--回车键信号
change:
bufferstd_logic;--change_password信号
count_pn_enable:
outstd_logic;--count_pn使能信号
set_count_pn:
outstd_logic;--count_pn置数信号
password:
bufferstd_logic_vector（31downto0）;--设定密码
temp_password:
instd_logic_vector（31downto0）;--暂时密码
p_state:
bufferstate2;--Unlock状态信号
correct_input:
instd_logic;--密码输入对的信号
d_complete:
instd_logic--complete控制信号
）;
endUnlock;
architecturebehavior2ofUnlockis
signalclr_o:
std_logic:
='0';--ok清零信号
signalclr_c:
std_logic:
='1';--change清零信号
signalclr_cpl:
std_logic:
='1';--complete清零
signalset_cpl:
std_logic:
='0';--complete置数
signalpass_word:
std_logic_vector（31downto0）:
="00000000";--过渡密码
signalcount_delay1:
integerrange0to999999:
=0;
signalcount_delay2:
integerrange0to999999:
=0;
signaloo:
std_logic:
='0';
signalclr_oo:
std_logic:
='0';
signalcc:
std_logic:
='0';
signalclr_cc:
std_logic:
='0';
begin
--进程名称：
输入状态、变化状态、运营状态转换
--进程功能：
输入状态、变化状态、运营状态控制、解决
process（clk,reset,p_state,go,correct_input,change,ok,temp_password）
begin
ifrising_edge（clk）then
ifreset='1'then--复位
p_state<=input_state;
clr_cpl<='1';
set_cpl<='0';
clr_t<='1';
run<='0';
pass_word<="00000000";
count_pn_enable<='0';
set_count_pn<='0';
elsifgo='1'then
casep_stateis
wheninput_state=>--输入状态解决
run<='0';
clr_cpl<='0';
set_cpl<='0';
count_pn_enable<='1';
set_count_pn<='0';
clr_t<='0';
ifcorrect_input='1'then
count_pn_enable<='0';
set_count_pn<='1';
ifok='1'then
p_state<=run_state;
clr_t<='1';
set_count_pn<='0';
elsifchange='1'then
p_state<=change_state;
set_count_pn<='0';
clr_t<='1';
endif;
endif;
whenchange_state=>--变化状态解决
clr_t<='0';
count_pn_enable<='1';
ifok='1'then
p_state<=run_state;
clr_t<='1';
count_pn_enable<='0';
elsifchange='1'then
pass_word<=temp_password;
ifok='1'then
p_state<=run_state;
clr_t<='1';
count_pn_enable<='0';
endif;
endif;
whenrun_state=>--运营状态解决
run<='1';
clr_t<='0';
ifok='1'then
run<='0';
clr_cpl<='0';
set_cpl<='1';
p_state<=input_state;
clr_t<='1';
endif;
endcase;
else--go不等于1时解决
run<='0';
clr_cpl<='1';
set_cpl<='0';
p_state<=input_state;
count_pn_enable<='0';
set_count_pn<='0';
endif;
endif;
endprocess;
--进程名称：
ok信号控制
--进程功能：
通过回车键控制ok信号置1，通过clr_o置零,附去抖动
process（enter,reset,clr_oo,go）
begin
ifreset='1'then
oo<='0';
elsifclr_oo='1'then
oo<='0';
elsifgo='1'then
ifrising_edge（enter）then
oo<='1';
endif;
endif;
endprocess;
process（clk,clr_o,oo,count_delay1,enter）
begin
ifrising_edge（clk）then
ifgo='1'then
ifclr_o='1'then
ok<='0';
clr_o<='0';
elsifoo='1'then
ifcount_delay1<999999then
count_delay1<=count_delay1+1;
elsifenter='1'then
ok<='1';
clr_o<='1';
clr_oo<='1';
else
ok<='0';
clr_o<='1';
clr_oo<='1';
endif;
else
count_delay1<=0;
clr_o<='0';
clr_oo<='0';
endif;
else
ok<='0';
clr_o<='0';
clr_oo<='0';
endif;
endif;
endprocess;
--进程名称：
complete信号控制
--进程功能：
complete信号控制
process（clr_cpl,set_cpl,clk,d_complete）
begin
ifrising_edge（clk）then
ifclr_cpl='1'then
complete<='0';
elsifset_cpl='1'then
complete<='1';
else
complete<=d_complete;
endif;
endif;
endprocess;
--进程名称：
password_allow信号控制
--进程功能：
password_allow信号控制
process（p_stat
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