电子密码锁设计Verilog代码Quartus仿真

名称：电子密码锁设计Verilog代码Quartus仿真（文末获取）

软件：Quartus

语言：Verilog

代码功能：

电子密码锁设计

II、课题任务

  用VerilogHDL语言编写程序，设计一个电子密码锁控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作。密码锁控制电路中存储一个可修改的6位代码，当输入的代码等于存储的代码时，开锁。从第一位代码输入后5秒内未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并发出持续20秒的报警信号。允许有三次输错的机会，三次输入错误，电路自动复位并进入自锁状态，无法再打开。

III、具体设计内容：

  1、设计任务

密码锁整体结构如图1所示，其中FPGA编程是本课程设计任务，通过按键产生控制信号输入给FPGA芯片，FPGA对按键信号进行处理，并输出信号给执行机构对密码锁进行操作。FPGA的输入时钟频率为1MHz。

                      图1 密码锁整体系统

   开始开锁信号为外部输入信号，当该信号为高电平时，开始输入密码，密码为按键形式，每次按键会先发送一个高脉冲信号，即按键中断信号，然后将该按键对应的数字送出，具体时序如图2所示，FPGA接收到开始开锁信号后开始检测按键中断信号，如果按键中断有上跳沿跳变，便读取4位键值数据，然后与

存储的代码匹配，如果匹配成功则输出4位二进制数0001，如果匹配不成功，需要重新输入，则输出二进制数0010，如果要复位自锁输出0011，同时将警报输出信号置高电平，高电平持续20秒时间再置成低电平，不进行任何操作时输出0000，电子密码锁按键时序如下图2所示：

                   图2 电子密码锁按键信号时序图

1、工程文件

2、程序文件

3、程序编译

4、RTL图

5、Testbench

6、仿真图

Testbench

整体仿真图

上图前段仿真了输入密码5秒内未打开，输出alarm_led报警信号和0011执行机构信号（actuator），中段是输入密码正确，开锁，输出0001执行机构信号（actuator），最后一段是连续输入3次错误密码，输出alarm_led报警信号和0011执行机构信号（actuator）

上图为输入一次错误密码时，执行机构输出0010

按键检测模块

状态机控制模块

输出控制模块

部分代码展示:

//密码锁
module locker(
input clk,//时钟
input rst_p,//高电平复位
input start_key,//开始解锁
input [3:0] value,//键值
input confirm_key,//输入按键
output alarm_led,//报警
output [3:0] actuator//执行机构信号
);
wire key_int;//按键中断
wire [3:0] state;
//按键中断检测模块
key_detect i_key_detect(
. clk(clk),//时钟
. confirm_key(confirm_key),//输入按键
. key_int(key_int) //按键上升沿
);
//状态机控制
fsm i_fsm(
. clk(clk),
. rst_p(rst_p),//高电平复位
. start_key(start_key),//开始解锁
. value(value),//键值
. key_int(key_int),//按键中断
. state(state) //输出状态
);

源代码

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