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数字逻辑大作业1
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数字逻辑与数字系统设计实验大作业报告(2020年) 课程名称:数字逻辑与数字系统设计 任课教师:张英涛作业题目:显示倒计时,自定义密码电子密码锁完成人:陈一帆
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数字逻辑与数字系统设计
实验大作业报告
(2020 年)
课程名称:数字逻辑与数字系统设计
任课教师:张英涛
作业题目:显示倒计时,自定义密码电子密码锁
完成人:陈一帆 夏时雨
学号:1191000606 1181000705
班级:1903003 1803201
报告日期:2020 年 12 月 16 日
报告成绩
教师评语
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目录
1 设计要求....................................................................................................................................2
2 工作原理及系统方框图............................................................................................................2
2.1 工作原理........................................................................................................................2
2.2 系统方框图....................................................................................................................3
3 各部分模块具体功能及设计思路............................................................................................4
3.1 Operate...........................................................................................................................4
3.2 ClkControl......................................................................................................................5
3.3 Slide ...............................................................................................................................5
3.4 Modify............................................................................................................................6
3.5 Valuetodiode ..................................................................................................................7
3.6 Lightdiode ......................................................................................................................7
3.7 Checkorchange...............................................................................................................8
3.8 Countdown.....................................................................................................................9
4 调试过程..................................................................................................................................10
5 设计结论..................................................................................................................................10
6 设计心得与总结......................................................................................................................11
6.1 陈一帆..........................................................................................................................11
6.2 夏时雨..........................................................................................................................12
7 参考文献..................................................................................................................................12
8 附录..........................................................................................................................................12
8.1 设计代码、仿真测试代码、约束文件......................................................................12
8.1.1 设计代码..........................................................................................................12
8.1.2 仿真文件..........................................................................................................27
8.1.3 约束文件..........................................................................................................30
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/86377656/bg3.jpg)
8.2 总体设计图..................................................................................................................32
8.3 模块仿真截图..............................................................................................................32
8.3.1 Slide .................................................................................................................33
8.3.2 Modify..............................................................................................................33
8.3.3 Opreate.............................................................................................................33
8.3.4 Valuetodiode ....................................................................................................34
8.4 小组分工......................................................................................................................34
8.4.1 陈一帆..............................................................................................................34
8.4.2 夏时雨..............................................................................................................35
1 设计要求
通过综合设计性实验,培养学生灵活运用所学知识解决比较复杂的实际问
题的能力,使得学生灵活运用学过的计数器、触发器、译码电路等方面的知
识,独立完成从设计、选片、连线、调试、排除故障到实现一个数字系统的全
过程,详细书写项目报告。
基于 EGO1 开发板与 Vivado 集成开发环境,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(可设置 8 位或更多,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。
可适当添加一些附加功能,如:当操作者开始按动按键能进行倒计时显示。密
码锁中的 4 位密码可以修改,可以记录按键次数等等。
2 工作原理及系统方框图
2.1 工作原理
该电子密码锁共由四个部分构成:输入控制模块,时钟分频模块,比较修
改模块,译码显示模块。
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输入控制模块可根据 EGO1 板上 S0~S4 上的按键进行输入,进行加,减,左
移位,右移位,确认五项操作。密码共 4 位,每位密码为 0~9,故左右移位采
用模 4 计数器的方式,加减采用模 10 计数器的方式,R1,N4 开关分别为模
式,重置开关。
时钟分频模块,对 EGO1 板上的 100MHz 时钟进行分频操作,产生 20Hz,1Hz
的时钟信号。20Hz 的时钟信号用于输入等操作时使用。1Hz 的时钟信号用于记
录第一个按键按下后经过的时间,生成 30s 的倒计时。
比较修改模块,30s 内,当 mode 为 0 时可将输入与密码进行比对,不成功
可继续输入,mode 为 1 时将密码修改为当前输入。30s 后或打开密码锁后,停
止一切操作。
译码显示模块,生成十进制的密码及倒计时对应的七段数码管段码,运用
分时显示的思想,采取调整位码的方式,从而让密码,倒计时可视化。
2.2 系统方框图
绿灯灭
红灯亮
警报灯灭
输入密码
绿灯亮
红灯灭
警报灯灭
正确
不正确
绿灯灭
红灯亮
警报灯灭
密码是否正确?
超时
修改密码
停止
重置
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3 各部分模块具体功能及设计思路
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