大连理工大学本科实验报告
题目：基于VHDL4位电子密码锁的设计
课程名称：
数字电路课程设计
学院（系）
：电子信息与电气工程
专
业：
班
级：
电子英强
学生姓名：
学
号：
201378
完成日期：
成
绩：
2013年
7
月
08
日
f题目：基于VHDL4位电子密码锁的设计
1设计要求
1电子密码锁为4位8421BCD码，多于4位，密码只取前4位。
○
2在输入密码错误，给出一个错误信号，有三次输入机会，若三次密码都输
○
入错误，则给出一个报警信号，此后只能由密码管理员取消报警信号。
3在输入密码正确的情况下，可以再次设定密码。
○
4每次输入一个密码，将显示在7段数码管上，并依次左移。
○
5每次输入密码的时候，按取消（ca
cel）键可以取消这次密码的输入，课
○
重新输入4位密码。
2设计分析及系统方案设计
在实验室DE2开发板的条件下，考虑到key键只有4个，可以用switch开
关来实现密码输入模块，用switch9switch0来实现数字90的输入，并通过
译码模块将其转化为8421BCD码，由8421BCD码来驱动7段数码管作为密码
锁的显示模块。每按一个键，产生一个上升沿，给4个数码管做时钟，实现没输
入一个数左移一位的效果。
为了实现密码输入多于4位，可以构造一个模为4的计数器来控制只取前4
位密码。共有三次输入密码的机会，可以构造一个模为3的计数器来控制。
密码比较模块：当按下确定键（yes）键，则将输入的密码和内置密码进行比
较。密码输入模块：当输入密码正确时，再输入密码，利用重置密码键（set_psw）
直接将其赋值给内置的密码psw即可实现。
LED显示模块，用来显示密码输入的正确与否。若输入密码与内置密码一
致，则锁打开，输出一个高电平给LEDG，绿灯亮，密码错误则输出一个高电平
给LEDR，红灯亮。
综合上述分析，本系统的硬件部分主要由密码锁输入译码模块、密码锁显
示模块、密码锁控制模块、密码比较和重置模块和LED显示模块五个部分组
成。
密
码
锁
比
较
和
重
置
密
码
锁
显
示
模
块
密码锁控制模块
LED
密
码
锁
输
入
译
码
显
示
模
块
f3系统以及模块硬件电路设计
说明：
1密码锁显示模块：段数码管是电子开发过程中常
用的输出显示设备。在本设计中使用的是4个四位一体、
共阳极型七段数码管。其单个静态数码管如右图所示。
2密码输入和译码模块：
用switch90实现数字9到0的输入。
fstartreset
Out0
clk
q4dow
to0
Clk_i
分频
器
密码锁输入和
译码
Num9
至
Num0
Out1
Out2
Ca
cel
Out3
fyes
Out_q15dow
to0
Correct
密码比较
和重置
Out_error
alarm
Psw15dor