1、0课程设计( 论文)任务书电气与电子工程 学 院 电子信息工程 专 业 2012- 1 班 一、课程设计(论文)题目 电子密码锁二 二、课程设计(论文)工作自 2015 年 1 月 5 日起至 2015 年 1 月 16 日止。三、课程设计(论文) 地点: 电子测控实验室 四、课程设计(论文)内容要求：课程设计任务：1.具有上锁键和开锁键，每次上锁之前要先按上锁键，然后自设密码（3 位），开锁时要先按开锁键，然后输入上锁时设定的密码开锁；2.用 led 灯亮灭代表开锁和上锁；3.密码错误报警并锁定电子锁；2）课程设计论文编写要求（1）课程设计任务及要求（2）总体电路设计（3）模块设计-给出各个
2、模块的详细设计思路（4）管脚绑定-列表或截图给出管脚绑定情况（5）仿真及 FPGA 开发板调试-给出运行仿真波形截图，分析运行结果。（6）设计体会与小结-设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。（7）参考文献（必须按标准格式列出，可参考教材后面的参考文献格式）（8）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告1（9）课设报告的装订顺序如下：封面-任务书-中文摘要-目录-正文-附录(代码及相关图片)（10）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。23）课程设计评分标准： （1）学习态度：10 分；（2）系统设
3、计：20 分；（3）代码调试：20 分；（4）回答问题：20 分；（5）论文撰写：30 分。4）课程设计进度安排进度安排：本设计持续 10 天，其中最后一天为答辩时间。第 1-2 天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备；第 3-4 天：完成设计与验证方案，经指导老师验收后进入模块电路设计；第 5-7 天：完成模块电路设计，进行代码输入，并完成代码的初步仿真；第 8-9 天：代码功能仿真正确，约束设计，综合、下载，实现设计目标，并指导老师验收设计；整理设计资料，撰写报告、准备答辩；第 10 天：验收合格后进行答辩。学生签名：2015 年 1
4、月 5 日课程设计(论文)评审意见（1）学习态度（10 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （2）系统设计（20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （3）代码调试（20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；（4）回答问题（20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；（5）论文撰写（30 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； 评阅人： 职称： 2015 年 1 月 17 日电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告3中文摘要作为最方便最经济的，当属应用编程方法实现电子密码锁。
5、无论 C 语言还是 c+，也无论是 java 还是 VHDL,编程的思路大致相同。利用所学到的知识 VHDL,在这我将设计一个具有较低成本的电子密码锁，本课设报告讲述了我整个设计过程及收获。本密码锁在上锁开关为 1，开锁开关为 0 时进入上锁状态，此时上锁状态指示灯亮，在三个开关上输入三个初始密码，此时上锁成功指示灯亮，当上锁开关为 0，开锁开关为 1 时进入开锁状态，此时开锁状态指示灯亮，在三个开关上输入三个开锁密码，如果这三个开锁密码与三个初始密码相同则开锁成功指示灯亮，并且蜂鸣器不报警，如果这三个开锁密码与三个初始密码不相同则开锁成功指示灯不亮，并且蜂鸣器报警。由于电路板所提供的开关个数
6、只有八个，所以上锁用去三个，开锁用去三个，剩下两个用作使能端刚好用完，所以所有密码组合情况只有八种情况，如果开关个数能再多点，则可以设计密码更复杂的电子密码锁，但基本原理都是一样的，所以在此仅以三位的密码为例进行设计。摘要：电子密码锁 上锁状态 开锁状态 三位密码电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告4目 录一、 课程设计任务及要求 .1二、 总体电路设计 .1三、 模块设计 .2四、 管脚绑定 .7五、 仿真及 FPGA 开发板调试 .8六、 设计体会与小结 .11七、 参考文献 .12八、 附录： .13电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告01、课程设计任务及要求
7、本次课程设计共有 27 个题目，其中有两个都是电子密码锁的设计，但两者的要求是不同的，这里讲的是第二个题目，可称作为“电子密码锁二”。电子密码锁二 1.具有上锁键和开锁键，每次上锁之前要先按上锁键，然后自设密码（3 位），开锁时要先按开锁键，然后输入上锁时设定的密码开锁2.用 led 灯亮灭代表开锁和上锁3.密码错误报警并锁定电子锁2、总体电路设计本次电子密码锁的设计，开始时在与几个同学的讨论中和自己的综合考虑下，前前后后尝试着应用了多种方法，各个模块都尝试过，可谓是一波三折，比如在上锁模块最先是想调用数据存储器 RAM 或者 ROM 的，但是一来本次课设所要存储的数据很少，有点大材小用的感觉
8、，二来它们还要编写初始文件（以.mif 或者.hex 结尾的初始文件），感觉都不是太理想，当然也尝试过几次，中间出了很多问题：初始文件不会写，时序分析比较发杂等等，后来又和同学讨论试图用电平触发型的寄存器，但不知怎么的在时序分析时控制它的输出总是会出现延迟，本来是在使能端 enable=“10”时把输入付给输出，但它总在 enable 变化至下一个状态时才输出，这个问题询问了老师同学都没有解决，后来换成 D 触发器，所以这个问题现在也没搞懂。经过很多次尝试都不起作用后，后来终于想起所学过的 D 触发器也有记忆的功能，才得以解决这个问题。另外在比较模块，本来很简单的逻辑却在与同学的讨论中想复杂了
9、，要用状态机，也尝试过很多次，出现了好多莫名其妙的问题，程序之类的都没错，可是编译时却总是报错，后来又与同学讨论，终于用最简单的逻辑解决了。其实这个课设任务也不是太难，就是密码存储和比较两个功能，其他的都很简单，就是 LED 的控制和蜂鸣器的控制，所以本课设分成三个模块就可以搞定：第一个是存储模块即后面的上锁模块，像上面所说的用 D 触发器电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告1来实现，第二个是比较模块即开锁模块，一个 if 语句就能搞定，最后是密码输入正确与否以及蜂鸣器的控制，很简单，不在话下，具体框图如下所示：图 2-1 设计流程3、模块设计1.密码存储（上锁）模块如前所述，本
10、部分本来想用数据存储器 RAM 或 ROM，或者是寄存器，但出现了很多问题，所以最后采用 D 触发器，下面简单介绍一下 D 触发器及其工作原理。开锁密码输入密码存储（上锁）初始密码输入LED 和蜂鸣器初始密码输出 密码比较（开锁）比较结果控制 LED和蜂鸣器正误判断的外电路显示电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告2（1）.D 触发器的 VHDL 描述如上所述，D 触发器只有在时钟上升沿到来时，并且使能端允许上升沿有效时，把输入付给输出，而且是把上升沿到来的前一个时刻的输入付给输出，假如不在时钟上升沿或者使能端不允许上升沿有效，则后来的输入不能付给输出，换句话说，输出不再随输入的变
11、化而变化，从而达到数据存储的目的，当然这样的存储是要在不断电的情况下才能存储。D 触发器的 VHDL 描述语句为（假设使能端为 enable,”10”有效）：if clkevent and clk=1 thenIf enable=“10”thenDoutdin1,dout0=dout1,shangsuo=shangsuo1,kaisuo=kaisuo1,clk=clk,led1=led1,led2=led2);processbeginclkdout0,dout1=dout1,din1=din1,shangsuo=shangsuo1,kaisuo=kaisuo1,led1=led1);dout0
12、dout1,q=q,p=p,shangsuo=shangsuo1,kaisuo=kaisuo1);shangsuo1=0,1after 10 ms,0after 30ms,1after 40ms,0after 50ms,1after 60ms,1after 70ms,0after 80ms;kaisuo1=0,1after 10ms,0after 20ms,1after 30ms,0after 40ms,1after 50ms,0after 60ms,0after 70ms;dout1=“000“,“001“after 10ms,“010“after 20ms,“100“after 30ms,“111“after 40ms;end;电子一班 28 号王从维 EDA 技术课程设计报告20图 8-5 控制原理图图 8-6 控制时序图
