21世紀(jì)人類將全面進(jìn)入信息化社會,對微電子信息技術(shù)和微電子基礎(chǔ)技術(shù)將不斷提出更高的發(fā)展要求,徽電子技術(shù)仍將繼續(xù)是21世紀(jì)若干年代中最為重要的和最有活力的高科技領(lǐng)域之一。而集成電路(IC)技術(shù)在微電予領(lǐng)域占有重要的地位。伴隨著IC技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動化(Electronic Design Auromation,EDA)已經(jīng)逐漸成為重要設(shè)計(jì)手段,其廣泛應(yīng)用于模擬與數(shù)字電路系統(tǒng)等重要領(lǐng)域。
1 電子密碼鎖的硬件電路
如圖1所示,電子密碼鎖分為五個(gè)模塊:初始密碼鎖存模塊、輸入密碼鎖存模塊、密碼顯示模塊、比較模塊、計(jì)數(shù)模塊。具體模塊的功能敘述和VHDL語言的實(shí)現(xiàn)。
圖1 密碼鎖結(jié)構(gòu)圖
2 初始密碼鎖存模塊
(1)初始密碼鎖存模塊的主要功能:實(shí)現(xiàn)初始設(shè)定密碼的鎖存。當(dāng)RESET為低電平時(shí),如果不處于報(bào)警狀態(tài),可設(shè)置密碼;如果處于報(bào)警狀態(tài),即當(dāng)反饋信號上升沿到來時(shí),禁止安鎖。當(dāng)RESET為高電平時(shí),這時(shí)鎖存器受控于SETUP按鈕,進(jìn)入安鎖狀態(tài)。其模塊圖如圖2所示。
圖2 密碼鎖存模塊
(2)初始密碼鎖存模塊的輸入,輸出。
初始密碼鎖存模塊的輸入:
RESET:系統(tǒng)的復(fù)位信號。當(dāng)需要復(fù)位系統(tǒng)時(shí)(一般在密碼鎖自動報(bào)警之后),只需使RESET變?yōu)楦唠娖?RESET=‘1’)即可將整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位,處于等待輸入密碼的狀態(tài)。
D[3..0]:設(shè)置的電子密碼鎖的4位二進(jìn)制原始密碼,可以自由的更改的。
SETUP:初始密碼的鎖存,設(shè)置初始密碼(4位二進(jìn)制數(shù))后,再按SETUP鍵密碼有效,系統(tǒng)會自動鎖存該初始密碼。
FK:反饋信號。把輸入的錯(cuò)誤密碼的次數(shù)反饋到初始密碼鎖存模塊中,當(dāng)連續(xù)輸入4次錯(cuò)誤密碼時(shí),會使系統(tǒng)的自動報(bào)警功能工作,產(chǎn)生報(bào)警信號。
初始密碼鎖存模塊的輸出:
Q[3..0]:輸出設(shè)置的初始密碼,在后面的顯示電路中顯示,以及在比較電路中與輸入的開鎖密碼相比較。
(3)初始密碼鎖存模塊的VHDL語言設(shè)計(jì)
3 輸入密碼鎖存模塊
(1)輸入密碼鎖存模塊的功能:只要按下START按鈕,輸入的密碼就進(jìn)入了輸入密碼鎖存器。
其模塊圖如圖3所示:
圖3 輸入密碼鎖存模塊
(2)輸入密碼鎖存模塊的輸入、輸出。
輸入密碼鎖存模塊的輸入:
A[3..0]:輸入我們認(rèn)為的開鎖密碼。
START:輸入密碼鎖存鍵,按下START鍵,輸入的密碼就進(jìn)入輸入密碼鎖存模塊了。
輸入密碼鎖存模塊的輸出:
DOUT[3..0]:輸出設(shè)置的我們認(rèn)為是開鎖的密碼,在后面的顯示電路中顯示,以及在比較電路中與電子密碼鎖的初始密碼相比較。
(3)輸入密碼鎖存模塊的VHDL語言設(shè)計(jì)。
4 整體設(shè)計(jì)模塊
(1)整體沒計(jì)模塊的輸入。
RESET:系統(tǒng)的復(fù)位信號。當(dāng)需要復(fù)位系統(tǒng)時(shí)(一般框密碼鎖自動報(bào)警之后),只須使RESET變?yōu)楦唠娖?RESET=‘1’)即可將整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位,處于等待輸入密碼的狀態(tài)。
SETUP:初始密碼的鎖存。設(shè)置初始密碼(4位二進(jìn)制數(shù))后,再按SETUP鍵密碼有效,系統(tǒng)會自動鎖存該初始密碼。
D[3..0]:設(shè)置電子密碼鎖的4位二進(jìn)制原始密碼,可以自由的更改的。
OP:輸入假定的開鎖密碼后,按下此鍵,系統(tǒng)進(jìn)入開鎖狀態(tài)。
A[3..0]:輸入假定的開鎖密碼。
START:輸入密碼鎖存鍵,按下START鍵,輸入的密碼就進(jìn)入輸入密碼鎖存模塊了。
(2)整體設(shè)計(jì)模塊的輸出。
SMG1:顯示原始密碼。
SMG2:顯示輸入密碼。
Adeng:顯示開鎖成功。
Bdeng:顯示開鎖失敗。
Cdeng:開鎖失敗的次數(shù)達(dá)到4次,顯示警報(bào)。
5 編譯,綜合
Altera公司的MAX+PLUSII開發(fā)環(huán)境,由于其目的是形成可下載到可編程邏輯器件(FPGA或CPLD)中的文件,因此,編譯、綜合過程是一起的。邏輯綜合就是將較高抽象層次的描述自動轉(zhuǎn)換到較低抽象層次描述的一種方法。編譯的最終目的是為了生成可以進(jìn)行仿真、定時(shí)分析及下載到可編程邏輯器件的相關(guān)文件,如*enf,*rpt,*snf,*pof等。
6 系統(tǒng)VHDL描述波形仿真
6.1 初始密碼鎖存模塊YMM的功能仿真
(1)當(dāng)RESET為低電平時(shí),如果不處于報(bào)警狀態(tài),可設(shè)置密碼;如果處于報(bào)警狀態(tài),即當(dāng)反饋信號fk上升沿到來時(shí),禁止安鎖。
仿真波形如圖4所示:
圖4 仿真圖一
(2)當(dāng)RESET為高電平時(shí),這時(shí)鎖存器受控于SETUP按鈕(低電平有效),進(jìn)入安鎖狀態(tài)。仿真波形如圖5所示。
圖5 仿真圖二
6.2 輸入密碼鎖存模塊XMM的功能仿真
只要按下START按鈕(低電平有效),輸入的密碼就進(jìn)入了輸入密碼鎖存器。
當(dāng)starC=‘0’時(shí),鎖存器才有輸出。仿真波形如圖6所示。
圖6 仿真圖三
6.3 頂層文件的功能仿真
當(dāng)START=‘0’,OP=‘0’,SETUP=‘0’,輸入的密碼錯(cuò)誤時(shí),bjs=‘1’,kms=‘0’;輸入的密碼正確時(shí),bjs=‘0’,kms=‘1’,當(dāng)連續(xù)輸入四次錯(cuò)誤的密碼時(shí),jbs=‘1’,RESET是jbs的清零信號。仿真波形如圖7所示。
圖7 仿真圖四
7 結(jié)語
設(shè)計(jì)了基于VHDL語言的電子密碼鎖的五個(gè)模塊:初始密碼鎖存模塊、輸入密碼鎖存模塊、密碼顯示模塊、比較模塊和計(jì)數(shù)模塊。每個(gè)模塊都通過了功能仿真,并下載到FPGA芯片中,仿真和測試的結(jié)果表明每個(gè)模塊均完成了其邏輯功能。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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