基于Verilog的数字密码锁设计.doc

课程设计报告课程设计题目：基于Verilog的数字密码锁设计学号：201520070209学生姓名：尹景兴专业：通信工程班级：1521301指导教师：钟凯2018年1月12日目 录一、课程设计内容 1 -二、实现思路- 1 -1。解锁过程- 1 2.报警过程- 1 3。重置密码过程 1 三、实现程序 2 四、仿真验证 5 -1.解锁过程 5 2。报警过程- 6 3。重置密码过程- 8 -五、设计心得- 11 一、 课程设计内容设计一个4位串行数字密码锁，要求如下：1. 开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态,发出报警信号。2. 锁内的密码可调。3. 串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下.此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。二、 实现思路1. 解锁过程密码锁出厂之前预设一个初始密码,在本课程设计中将其预设为0101。在密码锁上锁状态下，输入正确密码，密码锁打开.2. 报警过程当输入的密码与锁内密码不一致时，蜂鸣器响起,直到按下取消按键，蜂鸣器才停止鸣叫。3. 重置密码过程重置密码时，需先验证原密码是否正确.当输入原密码正确，才可以输入新密码,设置新密码为锁内密码。三、 实现程序module coded_lock（clk，in，set，pause,value1，value2,store,bee，status，temp_set，ook)； input clk,in，set,pause； output reg bee = 0； output reg status = 0； output regtemp_set = 0； output regook = 0;output reg3:0 value1； output reg3：0 value2； output reg3:0 store；regen = 1;reg2:0 i = 0;reg2:0 j = 0;reg2:0 k = 0;reg2：0 count1 = 0;reg2:0 count2 = 0;reg2:0 count3 = 0;reg3：0 keynum = 4b0101； always (posedgeclk） beginif（set = 1） forktemp_set <= 1; value1 = 4'bxxxx; value2 <= 4bxxxx； store = 4'bxxxx;i <= 0; j = 0； k = 0；ook = 0； count1 <= 0; count2 = 0； count3 <= 0； join end always （posedgeclk） beginif（temp_set = 0) begin case(en，in） 2b11： begin value1i <= 1b1； i = i + 1; count1 <= count1 + 1;end 2'b10: begin value1i <= 1b0； i = i + 1； count1 = count1 + 1;endendcase end end always (posedgeclk） beginif（count1 = 4） beginif(value1 = keynum） status = 1; else bee <= 1；i <= 0； count1 = 0; value1 = 4'bxxxx; end end always (posedgeclk） beginif（pause = 1） bee <= 0； end always （posedgeclk） beginif（temp_set = 1 & ook = 0） begin case(en，in) 2b11: begin value2j <= 1'b1； j <= j + 1； count2 = count2 + 1；end 2b10: begin value2j <= 1'b0； j <= j + 1； count2 = count2 + 1;endendcase end end always (posedgeclk) beginif(count2 = 4） beginif（value2 = keynum)ook <= 1; j <= 0； count2 <= 0; value2 <= 4'bxxxx; end end always （posedgeclk） beginif(ook = 1） begin case(en,in) 2b11： begin storek <= 1b1； k <= k + 1； count3 = count3 + 1；end 2b10: begin storek = 1'b0; k = k + 1; count3 <= count3 + 1；endendcase end end always (posedgeclk) beginif（count3 = 4) beginkeynum <= store；temp_set <= 0；ook <= 0; k = 0; count3 <= 0; end end endmodule四、 仿真验证1. 解锁过程测试平台代码:timescale 1ns/1nsmodule text；regclk，set，pause；reg in; wire bee，status,ook；wire3:0 value1,value2；wire3:0 store； wire temp_set；coded_lock temp（.clk（clk），.in（in)，。set（set)，.pause（pause）,.bee（bee）,。ook（ook)，.status（status），。value1（value1)，。value2（value2）,。store(store）,.temp_set（temp_set）; always #10 clk = clk; initial forkclk = 0； in = 1bx; set = 0； pause = 0； join initial begin #123 in = 1b1； 23 in = 1'bx; 45 in = 1b0； 23 in = 1bx; 45 in = 1b1; 23 in = 1bx; #45 in = 1b0; #23 in = 1bx; end endmodule如图，当输入预设密码0101时，图中status由0变为1，表示密码锁打开。2. 报警过程测试平台代码：timescale 1ns/1nsmodule text3;regclk，set，pause;reg in; wire bee，status,ook;wire3：0 value1,value2；wire3:0 store； wire temp_set;coded_lock temp3（.clk（clk),。in（in），。set（set）,。pause(pause)，.bee（bee),.ook（ook)，。status(status），.value1(value1)，。value2（value2),.store（store)，.temp_set（temp_set）)； always #10 clk = clk； initial forkclk = 0； in = 1bx； set = 0； pause = 0； join initial begin #123 in = 1b1； #23 in = 1'bx; #45 in = 1b1； 23 in = 1'bx； #45 in = 1'b0; 23 in = 1bx； 45 in = 1'b0； 23 in = 1bx; 123 pause = 1； #23 pause = 0; end endmodule如下图，当输入密码0011时，与锁内密码不一致，bee由0变为1，表示蜂鸣器响起.当按下pause按钮时，bee由1变为0,表示蜂鸣器停止鸣叫。3. 重置密码过程测试平台代码：timescale 1ns/1nsmodule text2；regclk,set,pause；reg in; wire bee，status，ook;wire3:0 value1,value2;wire3：0 store; wire temp_set；coded_lock temp2(。clk(clk），.in(in),.set(set)，。pause(pause),.bee(bee)，.ook（ook),。status(status），.value1(value1），.value2（value2），。store(store）,.temp_set(temp_set）)； always #10 clk = clk; initial forkclk = 0； in = 1bx； set = 0； pause = 0； join initial begin #123 set = 1； 21 set = 0； 123 in = 1'b1； 21 in = 1'bx； 45 in = 1'b0； 21 in = 1'bx; #45 in = 1'b1； 21 in = 1'bx; 45 in = 1b0； 21 in = 1bx； 125 in = 1b0； #21 in = 1'bx； 45 in = 1b1; 21 in = 1bx； #45 in = 1'b0; 21 in = 1bx； 45 in = 1b1; #21 in = 1'bx； #125 in = 1b0； #21 in = 1'bx; #45 in = 1'b1； 21 in = 1bx； 45 in = 1b0； #21 in = 1bx; #45 in = 1'b1; 21 in = 1bx;end endmodule如下图,当正确输入预设密码0101时，ook由0变为1，表示可以更改密码，更改密码为1010。接着，输入新密码1010，status由0变为1，表示密码锁被新密码打开,如下图。五、 设计心得通过这次课程设计，我更深入熟悉了Verilog编程的各个过程和原理，并且，成功地做出了一个产品的简化模型极大地挺高了我的学习兴趣。当然，设计过程中也遇到了各种问题和困难，我极力克服，过后感觉受益匪浅。我会再接再厉的。Bingo！- 8 -东华理工大学课程设计评分表学生姓名：尹景兴班级：1521301 学号：201520070209课程设计题目:基于Verilog的数字密码锁设计项目内容满分实评选题能结合所学课程知识、有一定的能力训练。符合选题要求（5人一题）10工作量适中，难易度合理10能力水平能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力10理论依据充分，数据准确,公式推导正确10能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等10能体现创造性思维，或有独特见解10成果质量总体设计正确、合理，各项技术指标符合要求。10说明书综述简练完整,概念清楚、立论正确、技术用语准确、结论严谨合理;分析处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰10设计说明书栏目齐全、合理，符号统一、编号齐全.格式、绘图、表格、插图等规范准确，符合国家标准10有一定篇幅，字符数不少于500010总分100指导教师评语：指导教师签名:年月日