基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設(shè)計_eda課程設(shè)計報告

1、-« +T|>電子電路設(shè)計實驗課程設(shè)計報告名:業(yè):11電子信息工程2班號:2013 年5月20 日2012年6月3日學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院封面目錄實驗任務(wù)書-3摘要4正文5一、 系統(tǒng)設(shè)計1、設(shè)計要求2、 系統(tǒng)設(shè)計方案2.1 、系統(tǒng)整體設(shè)計2.2 、 系 統(tǒng) 各 單 元 組 成 與 功 能 6二、 系統(tǒng)各單元詳細(xì)分析與設(shè)計1、所使用芯片的功能簡介1.1 、CD45321.2 、741941.3 、74851.4 、 7432、 7304、 74082、各單元電路分析與設(shè)計2.1 、 1 位密碼輸入及比較單元2.2 開鎖信號輸出單元課程設(shè)計題目基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設(shè)計2

2、.3 .控制單元2.4顯示單-10三、仿真結(jié)果演示10四、總結(jié)與心得15五、附16課程設(shè)計任務(wù)書姓名學(xué)號班級11級電子2班院部信息科學(xué)與工程專業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師課程設(shè)計目的米用Multsim設(shè)廿一個數(shù)子密碼鎖；課程設(shè)計所需環(huán)境硬件環(huán)境：微型計算機軟件環(huán)境： Windows 7 Multisim 12課程設(shè)計任務(wù)要求(1)米用Multsim 設(shè)廿一個數(shù)子醬碼鎖；(2)設(shè)定的密碼為五位，由“ 09”十個數(shù)字組成；(3)輸入密碼止確時，發(fā)出升鎖信號；密碼錯誤時，發(fā)出報警信號；(4)用綠色發(fā)光二極管亮表示開鎖，紅色發(fā)光二極管亮表 示報警。課程設(shè)計工作進度計劃序號起止日期工作內(nèi)容15.205.23查

3、找與數(shù)字密碼鎖相關(guān)的資料25.245.28設(shè)計電路35.286.3撰寫課程設(shè)計報告指導(dǎo)教師簽字：年月日摘要本次設(shè)計目的為使用Multsim設(shè)計一個數(shù)字密碼鎖,使其能包設(shè)置5位密碼，每位密碼均由“ 09”十個數(shù)字組成。輸入密碼正確時，發(fā)出開鎖信號，用綠色發(fā)光二極管亮表示；密碼錯誤時，發(fā)出報警信號，用紅色發(fā)光二極管亮表示。本次設(shè)計綜合利用編碼器 、數(shù)值比較器 、移位寄存器等電子器件完成了數(shù)字密碼鎖的基本功能。關(guān)鍵詞 ：數(shù)字密碼鎖 Multisim 編碼器 數(shù)值比較器移位寄存器一、 系統(tǒng)設(shè)計1、設(shè)計要求使用Multsim 設(shè)計一個數(shù)字密碼鎖，使其能夠設(shè)置5位密碼，每位密碼均由 “09”十個數(shù)字組成。

4、輸入密碼正確時，發(fā)出開鎖信號，用綠色發(fā)光二極管亮 表示；密碼錯誤時，發(fā)出報警信號，用紅色發(fā)光二極管亮表示。2、系統(tǒng)設(shè)計方案2.1、 系統(tǒng)整體設(shè)計整個系統(tǒng)包括5位密碼輸入及比較單元、開鎖信號輸出單元、控制單元、 顯示單元。5位密碼輸入及比較單元完成對預(yù)設(shè)密碼的存儲及開鎖密碼與預(yù) 設(shè)密碼的比較；開鎖信號輸出單元完成對 5位密碼比較結(jié)果的線與，若結(jié)果 為密碼正確則控制綠色探針亮，紅色探針亮；控制單元使用開關(guān)對密碼鎖修 改密碼、確認(rèn)輸入等行為進行控制；顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。2.2、 系統(tǒng)各單元組成與功能A. 5位密碼輸入及比較單元：用于完成對預(yù)設(shè)密碼的

5、存儲及開鎖密碼與預(yù)設(shè) 密碼的比較。1位密碼輸入及比較單元（需5個該單元）元件作用10位開關(guān)1個輸入“09”CD4532® 個級聯(lián)構(gòu)成16線-4線編碼器7432 一個與門，用于CD453激聯(lián)74194移位寄存器1個存儲預(yù)設(shè)密碼7485比較器1個比較開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼是否相同1K歐電阻12個限流1位密碼輸入及比較單元流程圖:預(yù)設(shè)密碼Fa= Fb 端輸 出B.開鎖信號輸出單元：完成對5位密碼比較結(jié)果的線與，若結(jié)果為密碼 正確則控制綠色探針亮，紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408 一個與門，對5位密碼比較結(jié)果進行線與紅色、綠色探針各1個作為開鎖與報警信號7404 一個非門，對7408

6、判斷結(jié)果取非10K歐電阻2個用于構(gòu)成檢測探針電路C.控制單元：使用開關(guān)對密碼鎖修改密碼、確認(rèn)輸入等行為進行控制控制單元元件作用預(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)開鎖密碼確定開關(guān)D.使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。系統(tǒng)各單元詳細(xì)分析與設(shè)計1、所使用芯片的功能簡介1.5、 CD45323 2 1 QKbI I* 1- Icr-ccccrrL kBxkSTYJYICD4532的功能是8位輸入（D7-D。3位二進制輸出的優(yōu)先編碼 器，8個輸入端的輸入優(yōu)先級次序依次為 D7- DQ當(dāng)片選使能端EI 是低電平的時候該優(yōu)先編碼器被禁止工作。當(dāng)EI時高電平時編碼器工作，即將最高優(yōu)先級的輸入端編為

7、二進制的代碼顯示在輸出端 Q2-QQ同時片選信號端GS為高電平以表示編碼器正處于工作狀態(tài)。 當(dāng)輸入端沒有輸入時（輸入全部為低電平）輸出使能端EO為高電平。 如果任何一個輸入端有輸入（即有輸入端為高電平），EO為低電平同 時低于該輸入端優(yōu)先級的任何請求將無效。將兩片CD4532R如圖方式級聯(lián)可構(gòu)成16位輸入編碼器。APPLICATIONS1.2、74194CLEARSHIFT RIGHT StHIAL INPUTPARALLELINPUTSSHIFT LEFT SERIAL INPJTGNDEEEE5E巨9QUQCCLOCKS。74194是4位雙向移位寄存器，其功能表如下:本設(shè)計應(yīng)用其并行輸入存

8、儲的功能。將開關(guān)S3接其CP端，輸入預(yù)設(shè)密碼后，將S3由低接高，74194就存儲了預(yù)設(shè)密碼。1.3、7485uaMh-Linft PackageMIA WPUFTSCA9CACE MHTTS QVfTMjTS7485是4位數(shù)值比較器，功能表如下:Function TableComparing InputsCascading InputsOutput1A3, B3舄2, B2A1/B1AQ, BOA > BA < BA - BA > BA < BA3、日3XXXXXXHLLA3 < B3XXXXXXLHLA3 - B3A2 > B2XXXXXHILL3 - B

9、3A2 c B2XXXXXLHLA3 = B3A2 = B；A1 > B1XXXXHLLA3 =日 3W - 02A1 < B1XXXX1HLA3 - 832 - B2Al - BlAO > B。XXXHILA3 - B3A2 - B2Al - BlA0< E OXXXLHLA3 - B3A2 - B2Al = 91AD - BOHLLHLLA3 - B9W - B2Al - BlAD - BOLHLLHLA3 = B3A2 -Al - BlAD = BCLLHLLHA3 = B3A2 = B2Al = BlAO = BOXXHLLHA3 = B3AN = B2A1 =

10、 B1AO = BOHHL1LLA3 83- B2Al - BlAD - BOLLLHHLH - W浦 IfM*1, L Low 9產(chǎn)L X Dor" Gars1.4、 7432或門芯片、7408與門電路、7404非門電路2、各單元電路分析與設(shè)計2.1 、1位密碼輸入及比較單元該單元用于完成對預(yù)設(shè)密碼的存儲及開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼的比較1位密碼輸入及比較單元（需5個該單元）元件作用10位開關(guān)1個輸入“09”CD4532® 個級聯(lián)構(gòu)成16線-4線編碼器7432 一個與門，用于CD453激聯(lián)74194移位寄存器1個存儲預(yù)設(shè)密碼7485比較器1個比較開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼是否相同1K歐電

11、阻12個限流1位密碼輸入及比較單元流程圖:預(yù)設(shè)密碼Fa=Fb端輸 出2.2 .開鎖信號輸出單元該系統(tǒng)完成對5位密碼比較結(jié)果的線與，若結(jié)果為密碼正確則控制 綠色探針亮，紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408 一個與門，對5位密碼比較結(jié)果進行線與紅色、綠色探針各 1個作為開鎖與報警信號7404 一個非門，對7408判斷結(jié)果取非10K歐電阻2個用于構(gòu)成檢測探針電路2.3 .控制單元使用開關(guān)對密碼鎖修改密碼、確認(rèn)輸入等行為進行控制控制單元元件作用S3預(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)S8開鎖密碼確定開關(guān)2.4 .顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。三、仿真結(jié)果演示1、電路初始狀

12、態(tài)（S3斷開，S8接地）。如下圖:2、輸入預(yù)設(shè)密碼，如：12345,之后按下預(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)（撥動S3到高電平），此時預(yù)設(shè)密碼被74194存儲下來。如下圖：3、將密碼輸入開關(guān)撥回初始狀態(tài)，如圖:fegmBf4、輸入開鎖密碼，之后按開鎖密碼確認(rèn)開關(guān)S8,。若輸入錯誤密碼，如11111,則綠燈不亮，紅燈亮，表示鎖未開啟。如下圖:若輸入正確密碼，此為 12345,則綠燈亮，紅燈滅，表示成功開鎖。如下圖:四、總結(jié)與心得這次課程設(shè)計，是對我這學(xué)期EDA實驗課所學(xué)知識的一次鞏固與檢驗。在利用Multisim 進行設(shè)計的過程中，通過資料的查閱，方案的分析匯總，電路的不斷調(diào)試終 于成功實現(xiàn)了課設(shè)題目的要求，完成了5位數(shù)字密碼鎖的設(shè)計。由于自己所學(xué)知識有限， 本次設(shè)計存在一些未解決的問題。 其一，本方案所用芯片 數(shù)目過多，其中使用了 5個74194分別存儲5位十進制數(shù)的8421