# 电子密码锁设计
### 实验目的:
熟悉 verliog 语言
熟悉 vivado 开发平台
熟悉 ego1 使用
### 实验要求:
设计一个开锁密码至少为 4 位数字(或更多)的密码锁。
当开锁按扭开关(其中只有 4 位有效,其余位为虚设)的输入代码等于所设密码时启动开锁控制电路,并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
从第一个按扭触动后的 5 秒内若未能将锁打开,则电路自动复位并发出报警信号,同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。
**实验内容:**
综合运用计数器、触发器、译码电路等方面的知识,完成从设计、选片、连线、调试、排除故障到实现一个数字系统的全过程,具体包括:
查阅相关资料,写出设计过程,说明系统的工作原理
完成数字系统电路原理图的设计
给出仿真实验结果
完成实验演示
### 实验环境:
Vivado 集成开发环境
数字逻辑设计实验平台
EGO1 开发板
### 系统整体设计:
**工作原理**
密码锁初始位于上锁状态,内置 4 位十进制密码 1111。
扳动拨码开关进入开锁状态,显示 4 位用户密码和当前倒计时。通过四个对应开关按钮增加或减少当前位的用户密码的值, LED 灯显示当前位。扳动拨码确认开关进行开锁尝试。系统设置 9 次卡锁次数,按一次确认键少一次。
进入开锁状态后,输入限时(5s)启动,若在限时且限定次数内未能成功开锁,报警装置工作报
警,报警结束后自动进入上锁状态。
成功开锁后,用户可进入修改密码状态,显示 4 位系统密码。按动确认键表示修改密码
结束,重新回归关锁状态
系统工作流程图
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/8fd8ba08c01c9ea2aaf4056132062405.writebug)
系统框架图
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/a3b9c279f9409256c868c1f2ef871413.writebug)
总体器件表及相关器件的功能表、管脚分布
系统整体设计:
jiepai_0:
产生时间间隔相同的节拍,控制字形在晶体管上的显示。
管脚分布:ck(input):稀释后的系统时钟
– q7 (output): 输出数码管的使能信号。
xishi、xishi_2:
用于稀释系统时钟,是数码管和计时器能够正常运行功能。
**管脚分布:**
Xishi: clk(input):系统时钟
Output(output):稀释后的时钟信号(节拍器工作时钟)。
Xishi_2: clk(input):系统时钟
Output_1(output):稀释后的时钟信号(时间整数部分)
Output_2(output):稀释后的时钟信号(时间的小数部分)
clock_5,clock_10:
clock_5:计时器整数部分
管脚分布: ce(input):晶体管显示使能;
Clk(input):稀释后的时钟
Reset(input):时钟整数部分重置
Enter(input): 开始计时
a-h(output):晶体管显示信号
jin(output):计时停止信号
clock_10: ce(input):晶体管显示使能;
Clk(input):稀释后的时钟
Reset(input):时钟小数部分重置
Enter(input): 开始计时
Jin(input):整数停止计时信号
a-h(output):晶体管显示信号
jin(output):计时停止信号
amount:密码输入次数
**管脚分布:**
Clk(input):稀释后的时钟信号
Reset(input):重置次数
Ce(input):晶体管显示使能
Jin(input): 计时器整数部分停止信号
Jin1(input):计时器小数部分停止信号
a-h(output):晶体管显示信号
light(output):结果正确是的绿灯信号
cnt、cnt_1、cnt_2、cnt_3:计数器,用于密码输入:
管脚分布
Clk(input):稀释后的系统时钟
Rst(input):清零
Ce(input): 数码管输出使能
a-h:数码管输出
-d3:数码管片选使能
compar_0:比较器
**管脚分布:**
-d44(input):16 位 2 进制密码输入
Change(input):改密码使能
Enter(input):系统开始工作
Answer(output):答案是否正确
huotwo、huo_2、huo_4:或门
**管脚分布:**
-an(input):输入
Oup(output):或结果
yu_4:与门
**管脚分布:**
-an(input):输入
Oup(output):与结果
管脚绑定列表
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/81025a9eea42626b9f01470e1e0616f6.writebug)
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/eed80dddc50cb01337545d1b6af9292a.writebug)
**系统设计与实现:**
jiepai_0
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/ba52d4c0a720e2c512500c0549b476d9.writebug)
**功能及管脚分布**
产生时间间隔相同的节拍,控制字形在晶体管上的显示。
管脚分布:ck(input):稀释后的系统时钟
– q7 (output): 输出数码管的使能信号。
仿真波形:
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/ff4564fabcddf226083c389e7ad65bac.writebug)
xishi、xishi_2
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/b6af3e9cd5eead860ff38d86925bc354.writebug)
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/2291cb57413f539d67dc10d2e9673cf1.writebug)
**功能及管脚分布**
用于稀释系统时钟,是数码管和计时器能够正常运行功能。
**管脚分布:**
Xishi: clk(input):系统时钟
Output(output):稀释后的时钟信号(节拍器工作时钟)。
Xishi_2: clk(input):系统时钟
Output_1(output):稀释后的时钟信号(时间整数部分)
Output_2(output):稀释后的时钟信号(时间的小数部分)
**仿真波形**
clock_5、clock_10
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/d6b06ae1e199859f494c4ca53f55078a.writebug)
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/588eb72d35fb1ae98e077b5df7bb0f73.writebug)
功能及管脚分布
clock_5:计时器整数部分
管脚分布: ce(input):晶体管显示使能;
Clk(input):稀释后的时钟
Reset(input):时钟整数部分重置
Enter(input): 开始计时
a-h(output):晶体管显示信号
jin(output):计时停止信号
clock_10: ce(input):晶体管显示使能;
Clk(input):稀释后的时钟
Reset(input):时钟小数部分重置
Enter(input): 开始计时
Jin(input):整数停止计时信号
a-h(output):晶体管显示信号
jin(output):计时停止信号
仿真波形:
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/67447eb119ceebcd7b5ec49d169b9f7e.writebug)
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/41186e15b07f2538be915b8913ebb3e7.writebug)
amount
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/6ebb0ca349c70c75d295135379283106.writebug)
功能及管脚分布
密码输入次数
管脚分布:
Clk(input):稀释后的时钟信号
Reset(input):重置次数
Ce(input):晶体管显示使能
Jin(input): 计时器整数部分停止信号
Jin1(input):计时器小数部分停止信号
a-h(output):晶体管显示信号
light(output):结果正确是的绿灯信号
cnt、cnt_1、 cnt_2、 cnt_3
仿真波形:
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/4d8d2b29226b1a73873751f83a754a81.writebug)
cnt
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/2f21163e7b95d058e9951fe9f6a423c5.writebug)
**功能及管脚分布:**
计数器,用于密码输入:
**管脚分布**
Clk(input):稀释后的系统时钟
Rst(input):清零
Ce(input): 数码管输出使能
a-h:数码管输出
-d3:数码管片选使能
**仿真波形**
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/88f073ada5a536721a1e9c1e8511c32a.writebug)
compar_0
![](https://www.writebug.com/myres/static/uploads/2021/12/28/712b6b0219f01f9518072ec451458d0a.writebug)
**功能及管脚分布:**
比较器
**管脚分布:**
-d44(input):16 位 2 进制密码
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温馨提示
本项目综合运用计数器、触发器、译码电路等方面的知识,完成从设计、选片、连线、调试、排除故障到实现一个数字系统的全过程,具体包括:查阅相关资料,写出设计过程,说明系统的工作原理,完成数字系统电路原理图的设计给出仿真实验结果,完成实验演示。
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基于Java设计电子密码锁【100012151】 (1134个子文件)
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