电子密码锁的EDA设计与实现
加入技术交流群
2.3 控制模块
密码锁控制电路是整个电路的控制中心，主要完成对数字键输入和功能键输入的响应和控制。密码锁控制电路的仿真波形如图5所示。从图5可见，其数字键输入的响应控制过程如下：
(1)按下数字键，第一个数字会在显示器的最右端显示，随后每按下一个新数字，显示器上已经存在的数字整体会向左移一位，并将以新的数字显示出来；
(2)若要更改输入数字，则可按*键清除所有输入的数字，再重新输入数字。
(3)电子密码锁为4位，当输人超过4位时，电路不予理会，且不显示第4个以后的数字。
功能按键的输入响应控制功能如下：
(1)清除功能：按下*键，可清除所有输入的数字，显示为“----”。
(2)更改密码：按下55#键，输入旧密码(设计中为“0000 ”)，再按#键，即可解除旧密码。接着输入4位数字，再按下#键，就可以将4位数字作为新密码。
(3)密码上锁：输入4位新的密码数字之后，再按11#键，就可以将密码锁上锁。
(4)密码解锁：按下99#键可输入密码解锁，假如输入“2345”这个密码，然后按下#键，系统将比较键盘输入的数码和寄存器中的数码，如果一致，就会给出一个开锁信号，密码锁开锁；否则密码输入无效。
2.4 显示模块
本电子密码锁的显示模块比较简单，其作用是将控制模块的BCD码输出转换为7段显示编码，然后驱动数码管，其仿真波形如图6所示。
3 电子密码锁的整合和验证
要完成电子密码锁的设计，还必须将上述三个功能模块进行整合。其整合电路图如图1所示。
本设计选用杭州康芯电子有限公司生产的GW48EDA系统作为硬件验证系统，同时选用Altera公司的EPlK30TC144-3作为主控芯片。该芯片是一种基于查找表结构的现场可编程逻辑器件，它的基本逻辑单元是可编程的查找表，能够实现组合逻辑运算，并可用可编程寄存器实现时序逻辑运算。设计时只需要对电子密码锁整体设计中的输入输出引脚作引脚锁定，然后重新编译和下载，即可进行电子密码锁的硬件验证。实验表明：本设计能够实现电子密码锁的全部功能。
4 结束语
本文以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体，以硬件描述语言(VHDL)为主要表达方式，以QuartusⅡ开发软件和GW48EDA开发系统为设计工具设计了一种具有密码输入、数码清除、密码解除、密码设置和密码激活等功能的电子密码锁。同时阐述电子密码锁的工作原理和软硬件实现方法。对该电子密码锁进行时序仿真和硬件验证的结果表明：该电路能够实现所要求的功能。由于本设计中的FPGA芯片体积小，功耗低，价格便宜，安全可靠，稍加修改就可以改变密码的位数，而且维护和升级比较方便，很容易做成ASIC芯片，因而具有较好的应用前景。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/166283.htm
评论