VHDL课程设计：四位电子密码锁（附答辩PPT）

VHDL课程设计：四位电子密码锁 荒废了一个假期，快要开学了，写篇博客"庆祝庆祝"，同时，今天心情也不是很好，算了，废话不多说，下面进入正题吧。
1.题目要求：
本次博客的题目是利用VHDL设计一个四位密码锁，题目要求如下:
四位密码，使用数据开关K1-K10分别代表数字0-9
输入密码用数码管显示，每输入一位，密码左移一位
删除的是最后一位数字，删除一位，右移一位，空出位补充”0”
用一位输出电平表示锁开闭状态
设置万能密码，在忘记密码的情况下可以打开锁

2.源码及注释（文件附件下载）：
编译的软件为Quartus II13.0，工程如何建立大家应该都知道了,这块不多讲，就直接添加各个模块相关源码及注释 PS:实在不想排版了，附件有源码文件加载，需要用的直接下载就行。
顶层文件：fanzhen.vhd

--顶层文件。
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
LIBRARY work;
--实体描述
ENTITY fangzhen IS
port(
rest :  IN  STD_LOGIC;
shizhongxinhao :  IN  STD_LOGIC;
gaimij :  IN  STD_LOGIC;
querenj :  IN  STD_LOGIC;
shanchuj :  IN  STD_LOGIC;
jianpanshurru :  IN  STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);
zhenque_gaodianping :  OUT  STD_LOGIC;
baojing :  OUT  STD_LOGIC;
zhishideng :  OUT  STD_LOGIC;
qimaguanxianshi :  OUT  STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0));
END  fangzhen;
--结构体描述
ARCHITECTURE bdf_type OF fangzhen IS
--验证改密元件定义
component yzgm
PORT(
clk : IN STD_LOGIC;
gaimij2 : IN STD_LOGIC;
queren : IN STD_LOGIC;
input2 : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);
output2 : OUT STD_LOGIC);
end component;
--移位寄存器元件定义
component ywjcq
PORT(
rest : IN STD_LOGIC;
shanchu : IN STD_LOGIC;
clk : IN STD_LOGIC;
input : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);
output : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0));
end component;
--数码管显示元件定义
component yimasc
PORT(
clk : IN STD_LOGIC;
datain : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);
dataout : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0));
end component;
--电锁控制元件定义
component dskz
PORT(
clk : IN STD_LOGIC;
input : IN STD_LOGIC;
reset : IN STD_LOGIC;
queren : IN STD_LOGIC;
light : OUT STD_LOGIC;
alarm : OUT STD_LOGIC);
end component;
--d4触发器元件定义
component d4
port(
clk:in std_logic;
a: in std_logic_vector(3 downto 0);
rest1,querenj1,gaimij1,shanchuj1:in std_logic;
q:out std_logic_vector(3 downto 0);
rest2,querenj2,gaimij2,shanchuj2:out std_logic;
oclk:out std_logic);
end component;
--输入密码存放
signal SYNTHESIZED_WIRE_0 :  STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);
--开锁信号
signal SYNTHESIZED_WIRE_1 :  STD_LOGIC:='0';
--按键
signal key:std_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);
--依次是重置、确认、改密、删除、以及键盘输入信号
signal rest3,querenj3,gaimij3,shanchuj3,ok: STD_LOGIC;
BEGIN
zhenque_gaodianping <= SYNTHESIZED_WIRE_1;
--验证改密元件例化
b2v_inst : yzgm
PORT MAP(clk => shizhongxinhao,
gaimij2 => gaimij3,
queren => querenj3,
input2 => SYNTHESIZED_WIRE_0,
output2 => SYNTHESIZED_WIRE_1);
--移位寄存器元件例化
b2v_inst1 : ywjcq
PORT MAP(rest => rest3,
shanchu => shanchuj3,
clk => ok,
input => key,
output => SYNTHESIZED_WIRE_0);
--数码管显示元件例化
b2v_inst2 : yimasc
PORT MAP(
clk => shizhongxinhao,
datain => SYNTHESIZED_WIRE_0,
dataout => qimaguanxianshi);
--电锁控制元件例化
b2v_inst3 : dskz
PORT MAP(clk => shizhongxinhao,
input => SYNTHESIZED_WIRE_1,
reset => rest3,
queren => querenj3,
light => zhishideng,
alarm => baojing
);
--d4触发器例化
b2v_inst4 : d4
port map(
clk=>shizhongxinhao,
a=>jianpanshurru,
rest1=>rest,
querenj1=>querenj,
gaimij1=>gaimij,
shanchuj1=>shanchuj,
q=>key,
rest2=>rest3,
querenj2=>querenj3,
gaimij2=>gaimij3,
shanchuj2=>shanchuj3,
oclk=>ok);
END;

D4触发器：d4.vhd

--D触发器:实现消抖作用
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
--d4触发器实体描述
entity d4 is
port(
clk:in std_logic;
a: in std_logic_vector(3 downto 0);
rest1,querenj1,gaimij1,shanchuj1:in std_logic;
q:out std_logic_vector(3 downto 0);
rest2,querenj2,gaimij2,shanchuj2:out std_logic;
--表示按键按下信号  以及删除键按下信号
oclk:out std_logic);
end d4;
--d4结构体描述
architecture f of d4 is
signal qi:integer range 0 to 200;
signal clk_temp,delay:std_logic;
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
if qi=200 then
qi<=0;
clk_temp<= '1';
else
qi<=qi+1;
clk_temp<= '0';
end if;
end if;
end process;
process(clk_temp)
begin
if clk_temp 'event and clk_temp ='1' then
if a/="0000" then
q <=a;
oclk<='1';
elsif shanchuj1/='0' then
shanchuj2<='1';
oclk<='1';
else
shanchuj2<='0';
oclk<='0';
end if;
rest2<=rest1;querenj2<=querenj1;
gaimij2<=gaimij1;
end if;
end process;
end if;

数码管显示模块：yimasc.vhd

--数码管显示部分代码
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
--实体描述
entity yimasc is
port(
--显示数据
datain:in std_logic_vector(15 downto 0);
clk:in std_logic;
--数码管输出
dataout:out std_logic_vector(15 downto 0));
end yimasc;
--结构体描述
architecture behave of yimasc is
begin
process(clk)
begin
if clk'event and clk='1' then
dataout<=datain;
end if;
end process;
end behave;

移位寄存器模块：ywjcq.vhd

--移位寄存器，用于保存四位密码、删除密码控制
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
--实体描述
entity ywjcq is
port(
--按键输入（一位）
input:in std_logic_vector(3 downto 0);
--重新输入，删除，输入脉冲
rest,shanchu,clk :in std_logic;
--密码输出
output :out std_logic_vector(15 downto 0));
end ywjcq;
--结构体描述
architecture behave of ywjcq is
begin
process(clk,shanchu)
variable output_tmp: std_logic_vector(15 downto 0):="1111111111111111";
variable ok:std_logic:='0';
begin
if rest='1' then
output_temp:="1110111011101110";
elsif  (rising_edge(clk)) then
if shanchu='0' then
output_temp(15 downto 12):=output_temp(11 downto 8);
output_temp(11 downto 8):=output_temp(7 downto 4);
output_temp(7 downto 4):=output_temp(3 downto 0);
output_temp(3 downto 0):=input;
else
output_temp(3 downto 0):=output_temp(7 downto 4);
output_temp(7 downto 4):=output_temp(11 downto 8);
output_temp(11 downto 8):=output_temp(15 downto 12);
output_temp(15 downto 12):="1110";
end if;
end if;
output<=output_temp;
end process;
end behave;

验证改密模块：yzgm.vhd

--验证改密模，验证密码以及改密
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
--模块试题描述
entity yzgm is
port (
--时钟信号，改密键，确认键
clk,gaimij2,queren:in std_logic;
--输入密码
input2:in std_logic_vector(15 downto 0);
--锁信号，1：表示验证通过   0：表示验证未通过
output2:out std_logic);
end yzgm;
--结构体描述
architecture a of yzgm is
begin
process (clk,gaimij2)
--设置初始密码是：8421
variable input2_temp:std_logic_vector(15 downto 0):="1000010000100001";
--万能密码为：8888
variable input2_temp1:std_logic_vector(15 downto 0):="1000100010001000";
begin
if clk'event and clk='1' then
--改密
if gaimij2='1' then
input2_temp :=input2;
end if;
--验证
if queren='1' then
if input2_temp=input2 or input2=input2_temp1 then
output2<='1';
else
output2<='0';
end if;
end if;
end if;
end process;
end a;

以上就是工程需要建立的相关文件，工程建立以后，就直接编译，然后配置好引脚烧录就行。

3.答辩讲解PPT(点击下载PPT):
像这种课程设计类的答辩基本就是这种模式，首先讲题目要求，然后方案，接下来就是源码讲解，最后就是试验中遇到的问题以及随便写一些心得体会就行。
部分PPT截图：

















附件：http://down.51cto.com/data/2366453