本文介绍了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计的电子密码锁，旨在提供一种安全、便捷的密码保护解决方案。传统的机械弹子锁由于安全性较低和密码管理不便，已经无法满足现代社会对安全防盗的需求，尤其是在人员流动性大的公共场所。电子密码锁因其语音提示、防盗报警以及易于升级和扩展功能的特点，逐渐成为优选。
该电子密码锁设计主要实现了以下六项功能：
1. **初始密码设置**：系统上电后，用户输入4位数字并按“*”键，密码设置成功，系统进入上锁状态。此外，还设有优先级密码，用于在忘记或他人更改密码时清除设置。
2. **密码更改**：只有在开锁状态下，先输入旧密码后才能更改系统密码，然后输入4位新密码按“*”完成更改。
3. **解锁**：输入正确密码或优先级密码后按“#”，系统解锁。
4. **密码保护**：连续三次输入错误密码，系统将报警并使键盘失效5分钟，防止密码被破解。
5. **清除输入错误**：如果输入的数字不足4位，可按“*”清除所有输入，重置为“0000”。
6. **系统复位**：按下“*”和“#”键，系统恢复到初始状态，但在密码更改和系统初始状态时才允许复位。
设计过程中，采用了自顶向下模块化的设计方法，利用ALTERA公司的QUARTUS II开发平台，使用VHDL硬件编程语言对系统建模，并通过状态机（FSM）实现键盘消抖和主控模块的行为控制。这种方法提高了设计的灵活性和可维护性。
在QUARTUS II环境下，设计者对各个模块进行了仿真测试，确保其功能符合设计要求。通过这种方式，电子密码锁不仅具备了高效的安全性能，而且在成本和实用性方面找到了平衡，适用于办公室、宾馆、汽车、银行ATM等场所。
该设计考虑了实际应用情况，如备用电池在主电源断电时能快速切换，以保证系统的持续运行。同时，报警信号有两种形式，包括声光报警和联网发送报警信号至物业管理中心，增强了系统的安全性。
基于FPGA的电子密码锁设计结合了先进的EDA技术和状态机控制，提供了可靠且可定制化的安全解决方案，是应对现代社会安全需求的一种创新技术。
