基于VHDL的电子密码锁Word文档格式.docx

1、（4）密码修改：正确输入两次密码后，按下KEY4一次，将当前输入设为新的密码；（5）清屏：KEY5按下一次，外部输入置0；（6）恢复出厂设置：连续按下KEY5三次后恢复出厂密码“1234”；三、程序设计1由于程序稍显庞大，故采取分层次设计的方法，顶层采用画图法设计，底层采用VHDL语言进行设计。顶层电路图如图1所示 图1Xiao_dou模块为按键消抖模块，main为密码锁控制模块，yima为数码管显示译码模块。Set_shuma端口为数码管段选端口，用于选择数码管。Led端口为led灯端口，key1,key2,key3,key4,key5为五个按键接口，show_shuma端口为数码管位选选择

2、端口。2底层设计a）由于按键为机械按键，故按下一次会产生多次脉冲，当产生第一次下降沿的时候延时一段时间后，再继续检测是否有下降沿产生。主体程序如下：b）数码管译码显示进程：将0至9的4位矢量型数字转化为相应8位数码管显示数字c）电子密码锁控制电路：i.数码管位置选择进程：当数码管位置选择时钟到来时，数码管显示位左移一位，利用人眼的视觉余辉效果，产生4位数码管同时点亮的效果。ii.数码管位置选择时钟信号发生进程：将系统时钟分频，产生500HZ占空比为1:1的方波，用于控制数码管位置选择。iii.整型密码转化为矢量型密码，位选选择进程：利用CASE语句将不同位置的密码值显示在相应的数码管上。iv.

3、外部输入密码变更进程：当KEY1按下时外部输入密码加1，并在数码管上显示出来，数字从1至9循环；后半部分为当清屏信号到来时，外部输入密码置0。v.按键位置选择进程：KEY2按下时数码管位置选择端左移一位，后半部分为当清屏信号到来时，位置置0。vi.密码设置，重置进程：当密码连续正确两次后，按下KEY4键，将现在显示的密码置为新密码。后半部分为恢复出厂设置密码。vii.清屏，恢复出厂设置进程：当KEY5按下时产生清屏信号，当KEY5连续按下三次后产生恢复出厂设置信号。后半部分为清屏与恢复出厂设置信号的清除程序，用于清除产生的清屏与恢复出厂设置信号。viii.密码比较进程：比较当前输入密码与部密码

4、的值，如相同则LED长亮，如不同则LED暗，如连续3次输入错误密码则LED闪烁报警。ix.LED闪烁脉冲发生进程：用于产生LED闪烁所需方波脉冲四、仿真/实验结果1.密码正确：2.密码错误：3.清屏：五、结论或分析各项实验结果均成功，能够很好的实现，密码比较，设置密码，清屏，恢复出厂设置等各项功能。六、使用说明1.S5：KEY1按下后外部输入密码加1；2.S4：KEY2按下后输入选择位置左移一位；3.S3：KEY3按下后比较输入密码与部密码；4.S4：KEY4连续输入两次正确密码后按下，将当前显示密码设为新密码；5.S5：KEY5按下一次清屏，连续按下三次后恢复出厂设置。七、源程序1.控制电路

5、源程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity main is port（key1,key2,key3,key4,key5 :in std_logic; clk : num_shuma :out std_logic_vector（3 downto 0）; set_shuma : out std_logic_vector（3 downto 0）; led :out std_logic:=0; sel :out std_lo

6、gic）;end entity main;architecture lock of main issignal temp_1,temp_led, temp_shuma,reset_all,reset_mima ,temp_reset,key1_clear,key2_clear,key3_clear,key4_clear: std_logic;signal bit_one_in :integer range 0 to 9:=1; -inside of numbersignal bit_two_in :=2;signal bit_three_in :=3;signal bit_four_in :=

7、4;signal show_shuma_location:std_logic_vector（1 downto 0）; -location of shumasignal bit_one_out,bit_two_out,bit_three_out,bit_four_out :integer range 0 to 9; -outside of numbersignal location : -inside location of numbersignal number_led :integer range 0 to 5000000;signal number_shuma :integer range

8、 0 to 50000;signal number_error :integer range 0 to 3;signal twice :integer range 0 to 2;signal clear_num:begin show_location_set:process（temp_shuma） -the location of shuma_guanbeginif（temp_shumaevent and temp_shuma=1）then show_shuma_location num_shuma=conv_std_logic_vector（bit_one_out,4）; set_shuma

9、=111001=conv_std_logic_vector（bit_two_out,4）;110110=conv_std_logic_vector（bit_three_out,4）;101111=conv_std_logic_vector（bit_four_out,4）;0111 end case; if（reset_all= num_shuma0000 -xian shi zhi 0 end if;shuma_200:process（clk） -use to delay location setif（clkevent and clk= if（number_shuma=50000）then n

10、umber_shuma=0; temp_shuma=not temp_shuma; else number_shuma=number_shuma+1;end process shuma_200; add_outside:process（clk,reset_all） -key1 add numif（key1event and key1=key1_clearcase location is when bit_one_out=bit_one_out+1; if（bit_one_out=9）then bit_one_out end if;bit_two_out=bit_two_out+1; if（bi

11、t_two_out=9）then bit_two_outbit_three_out=bit_three_out+1; if（bit_three_out=9）then bit_three_outbit_four_out=bit_four_out+1; if（bit_four_out=9）then bit_four_outend case;if（clear_num=0）then key1_clearif（reset_all= bit_one_out bit_two_out bit_three_out bit_four_outend process add_outside;location_set:

12、process（clk,reset_all） -key2 location_set if（key2event and key2= -led key2_clear location=location+1;if（clear_num=0）then key2_clearset_mima:process（clk,clear_num） -key4 set mimaif（twice=2）then if（key4event and key4= key4_clear bit_one_in=bit_one_out; bit_two_in=bit_two_out; bit_three_in=bit_three_ou

13、t; bit_four_in=bit_four_out;if（clear_num=0）then key4_clearif（clear_num=3）then bit_one_in bit_two_in bit_three_in bit_four_inreset:process（clk,temp_reset,key1_clear,key2_clear,key3_clear,key4_clear） -key5 clear and resetif（key5event and key5= reset_all if（clear_num=3）then clear_num else clear_num=cle

14、ar_num+1;if（location= and bit_one_out=0 and bit_two_out=0 and bit_three_out=0 and bit_four_out=0）then reset_allif（temp_reset=if（key1_clear= or key2_clear= or key3_clear= or key4_clear=）then -if other key clear num clear_numcompare:process（clk,reset_all） -key3 compareif（key3event and key3= key3_clear

15、 if（bit_one_in=bit_one_out and bit_two_in=bit_two_out and bit_three_in=bit_three_out and bit_four_in=bit_four_out）then led temp_1 temp_reset number_error if（twice=2）then twice=twice; else=twice+1; else twice if（number_error=3）then number_error temp_1 else =number_error+1; ledif（clear_num=0）then key3

16、_clear and bit_one_out=0 and bit_two_out=0 and bit_three_out=0 and bit_four_out=0）then -clear tong xin temp_resetif（temp_1= led=temp_led; end process compare ;one_second:process（clk） if（number_led=5000000）then number_led temp_led=not temp_led; else number_led=number_led+1;end process one_second;end

17、architecture lock;2.消抖源程序entity xiao_dou is port（clk: in std_logic; din: dout: out std_logic）;end entity xiao_dou;architecture a of xiao_dou issignal num :integer range 0 to 1000000;signal temp_10,temp,temp1 :std_logic; if（din= if（num=1000000） then num=num; else num=num+1; if（num=999999）then dout else dout else numend architecture a;3.译码源程序entity yima isport（yuanma:in std_logic_vector（3 downto 0）; shuma: out std_logic_vector（7 downto 0）;end entity yima;architecture a of yima isprocess（yuanma）iscase yuanma is whenshumaend architecture a ;