数字电子密码锁设计
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数字电子密码锁课程设计报告
一、设计要求：
设计一个保险箱用的4位数字代码锁，该锁有规定的地址代码A、B、C、D4个输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端，锁的密码由实验者自编。
当用钥匙开箱时，如果输入的4个代码正确，保险箱被打开；否则，电路将发出警报（可用发光二极管亮表示）。
二、设计内容：
1、设计分析
对输入的地址A、B、C、D的值与对应的保险箱的4位密码进行比较，如果输入值与密码相等，则输出“Y=1”，此时密码锁打开，否则输出“Y=0”。
且输出“Y=0”的时候电路发生警报，即二极管发光。
对输入与密码的比较有两种方式，可以直接用异或门进行比较，也可以用数值比较器进行比较，开箱钥匙信号E作为使能端，当E=1时，有正确的输出，E=0时，电路无有效输出。
2、设计原理图及芯片
使用数值比较器CT74LS85芯片实现
a）芯片资料：CT74LS85，位4位二进制比较器，其工作原理为：两个输入二进制数和，进行比较时从高位到低位逐一进行比较，如，当时，A>B;当时，A<B，以此类推。
当且仅当,,,时，A=B。
此时输出。
芯片中I为使能端控制输出的有效性。
b)用74LS85实现密码锁逻辑原理图：
下图为74LS85的功能表：
4、电路图：
5、VHDL仿真
TITLE "Top-level file for the 7485 macrofunction. Chooses a device-family optimized implementation.";
FUNCTION p7485 (a[3..0], b[3..0], agbi, albi, aebi)
RETURNS (agbo, albo, aebo);
FUNCTION f7485 (a[3..0], b[3..0], agbi, albi, aebi)
RETURNS (agbo, albo, aebo);
PARAMETERS
(
DEVICE_FAMILY
);
INCLUDE "aglobal.inc";
SUBDESIGN 7485
(
a[3..0] : INPUT = VCC;
b[3..0] : INPUT = VCC;
agbi : INPUT = VCC;
albi : INPUT = VCC;
aebi : INPUT = VCC;
agbo : OUTPUT;
albo : OUTPUT;
aebo : OUTPUT;
)
VARIABLE
IF (FAMILY_FLEX() == 1) GENERATE
sub : f7485;
ELSE GENERATE
sub : p7485;
END GENERATE;
BEGIN
IF (USED(a0)) GENERATE
sub.a0 = a0;
END GENERATE;
IF (USED(a1)) GENERATE
sub.a1 = a1;
END GENERATE;
IF (USED(a2)) GENERATE
sub.a2 = a2;
END GENERATE;
IF (USED(a3)) GENERATE
sub.a3 = a3;
END GENERATE;
IF (USED(b0)) GENERATE
sub.b0 = b0;
END GENERATE;
IF (USED(b1)) GENERATE
sub.b1 = b1;
END GENERATE;
IF (USED(b2)) GENERATE
sub.b2 = b2;
END GENERATE;
IF (USED(b3)) GENERATE
sub.b3 = b3;
END GENERATE;
IF (USED(agbi)) GENERATE
sub.agbi = agbi;
END GENERATE;
IF (USED(albi)) GENERATE
sub.albi = albi;
END GENERATE;
IF (USED(aebi)) GENERATE
sub.aebi = aebi;
END GENERATE;
agbo = sub.agbo;
albo = sub.albo;
aebo = sub.aebo;
END;
6、结果分析
由真值表可以看出，当设定密码为Key（1010）时，当且仅当开箱钥匙孔信号E输入有效、地址ABCD输入等于为设定密码Key（1010）时，输出有效开箱信号，打开密码锁；当钥匙孔信号E=0输入无效时，输出Y和报警信号W信号均无效为；当钥匙孔信号E=1有效，但输入地址ABCD与设定密码Key不相符时，输出开锁信号Y=0无效，且报警信号W=1（即接入LED二极管发亮报警）。
7、心得体会
通过本次课程设计使我们将课本上的知识能够应用于实际，使得理论与实际相结合，加深了对课本上知识的理解，并能让我们查阅图书等学习用具获得更多的知识，扩展了我们的知识面，同时也锻炼了我们的动手能力，通过书写电子密码锁论文也锻炼了我们的文字表达能力。
更重要的是我们在实践中能够互相帮助，共同寻找解决问题的方法。
枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。
夕阳西下，断肠人在天涯。
