| 毕业设计 基于FPGA的电子密码锁的设计，共38页，15350字。 摘要 基于FPGA设计的电子密码锁是一个小型的数字系统，与普通机械锁相比, 具有许多独特的优点: 保密性好, 防盗性强, 可以不用钥匙, 记住密码即可开锁等。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术, 以单片机为主要器件, 其编码器与解码器的生成为软件方式。在实际应用中, 由于程序容易跑飞, 系统的可靠性能较差。本文介绍一种基于现场可编程门阵列FPGA 器件的电子密码锁的设计方法采用VHDL语言对系统进行描述，并在FLEX10K10LC84-4上实现。 系统所实现的功能：用户给电子密码锁设定一个密码，当使用本机键盘开锁时，该密码与用户设定的密码比较，如果密码正确，则开锁；如果密码不正确，则允许用户重新输入密码，最多可输入三次，若三次都不正确，则扬声器报警，直到按复位键才允许再次输入代码。 通过仿真调试，利用可编程器件FPGA的电子密码锁的设计基本达到了预期目的。当然，该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进，特别是对系统的扩展有很好的实用和设计的价值。 关键词：现场可编程门阵列, 硬件描述语言, 电子密码锁, 扬声器 目录 摘要 I ABSTRACT II 目录 III 1绪言 1 1.1课题背景 1 1.2课题研究的目的和意义 1 1.3国内外概况 2 1.4课题的主要研究工作 3 2FPGA的相关介绍 4 2.1可编程逻辑器件 4 2.2FPGA的简介 4 2.3FPGA的应用特点 5 2.4FPGA的应用前景 6 3基于FPGA设计的硬件描述语言VHDL 8 3.1VHDL语言简介 8 3.2VHDL语言的特点 8 3.3VHDL语言的优点 8 3.4 VHDL语言的基本结构 9 3.5VHDL语言的应用 10 4系统设计方案的研究 11 4.1系统功能需求分析 11 4.2系统实现方案的论证比较 11 4.3系统方案的总体设计 11 4.3.1系统原理框图 11 4.3.2总体设计原理 12 5系统硬件设计 13 5.1系统的硬件模块实现 13 5.2基于FPGA的设计 13 5.2.1主控芯片EPF10K10LC84-4的介绍 13 5.2.2FPGA逻辑功能结构及开发 14 5.3键盘控制电路结构与原理 14 5.4LED显示器结构与原理 15 5.5报警电路 17 6系统的软件设计 18 6.1系统主控制流程框图 18 6.2键盘扫描程序框图 19 6.3获取键值程序框图 20 6.4解码、报警模块 21 7系统的原理实现 22 7.1系统的层次化设计 22 7.2顶层图形设计 22 7.3系统仿真演示结果 23 总结与展望 24 致谢 25 参考文献 26 附录 28 |
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