EDA技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、EDA技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄1電子密碼鎖整體設(shè)計(jì).3 1.1 設(shè)計(jì)要求.31.2 設(shè)計(jì)思路.3 1.2.1輸入模塊.3 1.2.2控制模塊.31.3設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)總圖.41.4整體設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果.52、各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì).62.1按鍵輸入模塊.62.1.1按鍵輸入與對(duì)應(yīng)的編碼輸出之間的關(guān)系.6 2.1.2輸入模塊程序.7 2.1.3輸入模塊仿真結(jié)果.8 2.1.4生成元件.8 2.2系統(tǒng)控制模塊.9 2.2.1控制模塊程序.10 2.2.2控制模塊仿真結(jié)果.13 2.2.3生成元件.133、下載與硬件測(cè)試.144、課程設(shè)計(jì)感想.145、參考文獻(xiàn).15電子密碼鎖設(shè)計(jì)隨著人們生活水平的提高，如何

2、實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的青睞。本次課程設(shè)計(jì)采用VHDL語言，利用Maxplus軟件完成相應(yīng)的電子密碼鎖功能設(shè)計(jì)。1、電子密碼鎖整體設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)電子密碼鎖，在鎖開的狀態(tài)下輸入密碼，密碼共4位，用數(shù)據(jù)開關(guān)K1K10分別代表數(shù)字1、2、9、0，輸入的密碼用數(shù)碼管顯示，最后輸入的密碼顯示在最右邊的數(shù)碼管上，即每輸入一位數(shù)，密碼在數(shù)碼管上的顯示左移一位。可刪除輸入的數(shù)字，刪除的是最后輸入的數(shù)字，每刪除一位，密碼在數(shù)碼管的顯示右移一位，并在左邊空出的位上補(bǔ)充“0”

3、。用一位輸出電平的狀態(tài)代表鎖的開閉狀態(tài)。為保證密碼鎖主人能打開密碼鎖，設(shè)置一個(gè)萬能密碼，在主人忘記密碼時(shí)使用。1.2設(shè)計(jì)思路：總的來說，設(shè)計(jì)成2個(gè)模塊，即輸入模塊，控制模塊，最后顯示管靜態(tài)顯示。1.2.1輸入模塊：在輸入模塊，我是用時(shí)鐘脈沖clk來控制什么時(shí)候輸入一位密碼，即每來一個(gè)上升沿，輸入一個(gè)數(shù)，且輸入的數(shù)只在上升沿到來時(shí)有效，在其他時(shí)候視為無效。如果clk信號(hào)為系統(tǒng)設(shè)置的，那么很難做到自己輸入密碼的頻率能與clk信號(hào)同步，因此本設(shè)計(jì)決定將clk信號(hào)設(shè)為手動(dòng)，即輸入好一位密碼后，讓clk信號(hào)由0到1，則該密碼輸入成功。1.2.2控制模塊：在密碼控制模塊中，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：每輸入一位數(shù)，

4、數(shù)碼管左移一位，設(shè)置刪除信號(hào)back，每按一次，刪除最后輸入的數(shù)字，密碼在數(shù)碼管顯示右移一位，左邊空處0。設(shè)置密碼確認(rèn)信號(hào)set，在四位密碼輸入完畢后，按下set，則密碼被送到寄存器鎖存，比較器模塊得到數(shù)據(jù)A，同時(shí)密碼顯示電路清零。設(shè)置密碼鎖狀態(tài)顯示信號(hào)lock。Lock=0表示鎖未開，lock=1表示鎖開，設(shè)置關(guān)鎖信號(hào)close，當(dāng)密碼送到寄存器模塊鎖存后，按下close，則lock=0。設(shè)置密碼檢驗(yàn)信號(hào)compare ，在lock=0下從數(shù)據(jù)開關(guān)輸入四位開鎖數(shù)據(jù)，按下compare，則開鎖數(shù)碼送寄存器鎖存，數(shù)據(jù)比較模塊得到數(shù)據(jù)B，若A=B，則觸發(fā)器被置”1”。1.3設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)總圖：圖1（G1

5、模塊表示輸入模塊，G2表示控制模塊）1.4整體設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果如下圖2、各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)2.1按鍵輸入模塊：2.1.1按鍵輸入與對(duì)應(yīng)的編碼輸出之間的關(guān)系如表2-1所示表2-1 按鍵編碼按鍵輸入編碼輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字0000000001000110000000010001020000000100001130000001000010040000010000010150000100000011060001000000011170010000000100080100000000100191000000000000002.1.2輸入模塊程序：library ieee;use ieee.std_logic_1

6、164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;entity g1 isport( data:in std_logic_vector(9 downto 0);clk:in std_logic; dout:out std_logic_vector(3 downto 0); end g1;architecture at of g1 is signal temp:std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(clk)beginif clkevent and clk=1 thencase data is when 00000000

7、01=temptemptemptemptemptemptemptemptemptemptemp=1111;end case;end if;end process;dout=temp; end at;2.1.3輸入模塊仿真結(jié)果：2.1.4選擇 default symbol選項(xiàng)創(chuàng)建元件符號(hào)如下：2.2系統(tǒng)控制模塊密碼鎖的控制電路是整個(gè)電路的控制中心。設(shè)置set為密碼設(shè)置端口，compare為密碼檢驗(yàn)端口，close為關(guān)鎖端口，back為刪除密碼端口，clk1時(shí)鐘輸入端口，db3.0為3位數(shù)字輸入端口，sout15.0為16位輸出端口，lock密碼鎖狀態(tài)顯示端口。在此電路中每輸一位數(shù)，密碼在數(shù)碼管上

8、左移一位。設(shè)置刪除密碼back，每按下一次back，刪除最后輸入的數(shù)字，左邊空處補(bǔ)0。設(shè)置密碼確認(rèn)信號(hào)set，當(dāng)四位密碼輸入完畢，按下set，設(shè)置的密碼被存儲(chǔ)。設(shè)置密碼鎖狀態(tài)信號(hào)lock, lock=0表示鎖未開，lock=1表示鎖開。設(shè)置關(guān)鎖信號(hào)close，按下close，則鎖關(guān)閉。設(shè)置密碼檢驗(yàn)信號(hào)compare,在lock=0下從數(shù)據(jù)開關(guān)輸入四位開鎖數(shù)字，按下compare，若數(shù)據(jù)等于設(shè)置的密碼或萬能密碼，則lock=1。模塊程序流程圖如圖：2.2.1控制部分程序：library ieee; use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_un

9、signed.all; entity g2 isport( set,compare,close,back,clk:in std_logic; db:in std_logic_vector(3 downto 0);dout:out std_logic_vector(15 downto 0); lock:out std_logic); end g2; architecture aa of g2 is signal ch:std_logic; beginprocess(clk,db) variable lock1:std_logic;variable mima:std_logic_vector(15

10、 downto 0);variable temp1,temp2,temp3,temp4:std_logic_vector(3 downto 0);begin ch=not(db(0) and db(1) and db(2) and db(3); lock1:=0;if clkevent and clk=1 then if ch=1 then temp4:=temp3; temp3:=temp2; temp2:=temp1; temp1:=db;end if; if back=1 then temp1:=temp2; temp2:=temp3;temp3:=temp4;temp4:=0000;

11、lock1:=0; end if; if set=1 then mima:=temp4&temp3&temp2&temp1; lock1:=0; end if; if compare=1 then if mima=temp4&temp3&temp2&temp1 then lock1:=1; elsif temp4=1000 and temp3=1000 and temp2=1000 and temp1=1000 then lock1:=1; end if; end if; if close =1 thenlock1:=0; temp1:=0000;temp2:=0000;temp3:=0000

12、;temp4:=0000; end if;end if;dout=temp4&temp3&temp2&temp1;lock=lock1;end process;end aa;2.2.2控制模塊仿真結(jié)果：2.2.3選擇 default symbol選項(xiàng)創(chuàng)建元件符號(hào)如下：3、下載與硬件測(cè)試：根據(jù)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)際邏輯器件選擇“Assign”|“Device”|“MAX7000S”|“EPM7128SLC84-6”/【“Assign”|“Device”|“FLEX10K”|“EPF10K10LC84-3”】/【“Assign”|“Device”|“FLEX10KA”|“EPF30AQC208-1”】，并根據(jù)

13、下載板上的標(biāo)識(shí)對(duì)管腳進(jìn)行配置。然后下載，進(jìn)行硬件測(cè)試，檢驗(yàn)結(jié)果是否正確。我選擇的是“Assign”|“Device”|“FLEX10K”|“EPF10K10LC84-3”，管腳安排如下：KEY0：K0 KEY1：K2 KEY2：K2 KEY3：K4KEY4：K5 KEY5：K6 KEY:6：K7 KEY7：K8KEY8：K9 KEY9：K10SET:：K11 CLOSE：K12 BACK：K13CLK1：K14 COMPARE：K15 LOCK：L4其顯示的方式為靜態(tài)顯示，一次性直接顯示4位密碼，這與動(dòng)態(tài)顯示的原理有較大的不同。本次硬件測(cè)試的結(jié)果正確。4、課程設(shè)計(jì)感想：做課程設(shè)計(jì)的第一天，我們

14、在網(wǎng)上找了一些資料，了解了整體的設(shè)計(jì)思路后，我們決定根據(jù)自己的理解以及網(wǎng)上和參考資料上提供的一些思路，自己編寫程序。經(jīng)過兩天的努力，我們終于寫好了自己的程序?？墒切量鄬懗龅某绦騾s漏洞百出，一開始由于編寫程序時(shí)的粗心大意，以及一些編程方法不懂，導(dǎo)致程序編譯出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，經(jīng)過翻閱資料，我們進(jìn)行了修改，最后雖然程序編譯沒啥問題了，可是仿真波形卻不對(duì)。不管怎么找錯(cuò)，我們都覺得自己的程序沒有問題，所以不知道怎么修改。問了很多同學(xué)，他們也各自有各自的一些見解，面對(duì)他們不統(tǒng)一的說法，我們也不知到底怎么做好。于是請(qǐng)教了老師，在老師的點(diǎn)撥下，我們終于有了自己的思路，于是修改好了自己的程序。最后通過仿真下載后，準(zhǔn)確無誤。這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。它給了我們一個(gè)將所學(xué)理論靈活運(yùn)用的機(jī)會(huì)，讓我知道光學(xué)習(xí)理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要將所學(xué)運(yùn)用于實(shí)踐，否則所學(xué)理論就是徒勞的。除此之外，它也讓我深刻體會(huì)到EDA編程的思想，也增加了我好好扎實(shí)學(xué)習(xí)的決心，因?yàn)閷W(xué)的踏實(shí)，才更會(huì)靈活運(yùn)用，也讓我明白求學(xué)不僅需要認(rèn)真、踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心、耐心的態(tài)度，而且需要協(xié)作配合，因?yàn)辇?/p>