數(shù)字電子密碼鎖設(shè)計.doc

數(shù)字電子密碼鎖課程設(shè)計報告1、 設(shè)計要求： 設(shè)計一個保險箱用的4位數(shù)字代碼鎖，該鎖有規(guī)定的地址代碼A、B、C、D4個輸入端和一個開箱鑰匙孔信號E的輸入端，鎖的密碼由實驗者自編。當用鑰匙開箱時，如果輸入的4個代碼正確，保險箱被打開；否則，電路將發(fā)出警報（可用發(fā)光二極管亮表示）。二、設(shè)計內(nèi)容：1、設(shè)計分析 對輸入的地址A、B、C、D的值與對應(yīng)的保險箱的4位密碼進行比較，如果輸入值與密碼相等，則輸出“Y=1”，此時密碼鎖打開，否則輸出“Y=0”。且輸出“Y=0”的時候電路發(fā)生警報，即二極管發(fā)光。對輸入與密碼的比較有兩種方式，可以直接用異或門進行比較，也可以用數(shù)值比較器進行比較，開箱鑰匙信號E作為使能端，當E=1時，有正確的輸出，E=0時，電路無有效輸出。 2、 設(shè)計原理圖及芯片 使用數(shù)值比較器CT74LS85芯片實現(xiàn) a）芯片資料：CT74LS85，位4位二進制比較器，其工作原理為：兩個輸入二進制數(shù)和，進行比較時從高位到低位逐一進行比較，如，當時，AB;當時，AB，以此類推。當且僅當,時，A=B。此時輸出。芯片中I為使能端控制輸出的有效性。 b)用74LS85實現(xiàn)密碼鎖邏輯原理圖：下圖為74LS85的功能表：3、 真值表 設(shè)置密碼鎖的密碼為則，由原理圖可知，使用異或門邏輯與使用數(shù)值比較器CT74LS85所設(shè)計的電路實現(xiàn)相同的功能，故兩者真值表均相同，為：EABCDYW0*0010000010001010010010011010100010101010110010111011000011001011010101011011100011101011110011111014、電路圖： 5、 VHDL仿真TITLE Top-level file for the 7485 macrofunction. Chooses a device-family optimized implementation.; FUNCTION p7485 (a3.0, b3.0, agbi, albi, aebi) RETURNS (agbo, albo, aebo);FUNCTION f7485 (a3.0, b3.0, agbi, albi, aebi) RETURNS (agbo, albo, aebo);PARAMETERS(DEVICE_FAMILY);INCLUDE aglobal.inc;SUBDESIGN 7485(a3.0 : INPUT = VCC;b3.0 : INPUT = VCC;agbi : INPUT = VCC;albi : INPUT = VCC;aebi : INPUT = VCC;agbo : OUTPUT;albo : OUTPUT;aebo : OUTPUT;)VARIABLEIF (FAMILY_FLEX() = 1) GENERATEsub : f7485;ELSE GENERATEsub : p7485;END GENERATE;BEGINIF (USED(a0) GENERATEsub.a0 = a0;END GENERATE;IF (USED(a1) GENERATEsub.a1 = a1;END GENERATE;IF (USED(a2) GENERATEsub.a2 = a2;END GENERATE;IF (USED(a3) GENERATEsub.a3 = a3;END GENERATE;IF (USED(b0) GENERATEsub.b0 = b0;END GENERATE;IF (USED(b1) GENERATEsub.b1 = b1;END GENERATE;IF (USED(b2) GENERATEsub.b2 = b2;END GENERATE;IF (USED(b3) GENERATEsub.b3 = b3;END GENERATE;IF (USED(agbi) GENERATEsub.agbi = agbi;END GENERATE;IF (USED(albi) GENERATEsub.albi = albi;END GENERATE;IF (USED(aebi) GENERATEsub.aebi = aebi;END GENERATE;agbo = sub.agbo;albo = sub.albo;aebo = sub.aebo;END;6、結(jié)果分析 由真值表可以看出，當設(shè)定密碼為Key（1010）時，當且僅當開箱鑰匙孔信號E輸入有效、地址ABCD輸入等于為設(shè)定密碼Key（1010）時，輸出有效開箱信號，打開密碼鎖；當鑰匙孔信號E=0輸入無效時，輸出Y和報警信號W信號均無效為；當鑰匙孔信號E=1有效，但輸入地址ABCD與設(shè)定密碼Key不相符時，輸出開鎖信號Y=0無效，且報警信號W=1（即接入LED二極管發(fā)亮報警）。7、心得體會通過本次課程設(shè)計使我們將課本上的知識能夠應(yīng)用于實際，使得理論與實際相結(jié)合，加深了對課本