四位数字密码锁设计

电子科技大学

数字电路课程设计报告

题目：保险箱用四位数字代码锁

院系： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：

保险箱用四位数字代码锁

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，锁的代码由实验者自编。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）。

具体要求：1）写出改组合逻辑电路的分析和设计方法；

2）参考有关资料画出原理图，找出要使用的芯片；

3）画出真值表以验证是否真确； 4）使用Verilog HDL语言进行仿真。

二.设计方案：

1.该组合逻辑电路的分析和设计方法：

本设计方案中我采用多路复用器，2-4译码器，LED灯和或门等器件来完成设计。用2个74x151多路复用器扩展为16-2多路复用器，题目中的地址代码A、B、C、D4个输入端作为扩展的多路复用器的地址端，D0-D8作为数据端。开箱钥匙孔信号E作为2-4decoder的使能端。设计开锁的正确代码为0101，当用钥匙开锁（即2-4decoder的使能端有效）时，如果正确输入开锁密码：0101，则输出Y为逻辑高电平，Y’为逻辑低电平，锁被打开，而LED灯不会亮（即不会报警）；如果输入的密码错误或者钥匙孔信号无效，则输出Y为逻辑低电平，Y’为逻辑高电平，锁无法打开，逻辑高电平Y’驱动LED灯亮，产生报警效果。 2.设计原理图：（以下电路图为用Quartus II综合后截屏所得）

总体逻辑电路图

2-4 译码器逻辑电路图

假设用钥匙开锁（即钥匙孔信号E有效）时的真值表

4.Verilog HDL语言仿真： 程序代码：

module e2_4decoder(i,en,y); input en;

input [1:0] i; output [3:0] y; reg [3:0] y;

always @(i or en)begin if(en)

151多路复用器逻辑电路图

case(i)

0:y=4'b0001; 1:y=4'b0010; 2:y=4'b0100; 3:y=4'b1000; endcase

else y=4'b0000; end

endmodule

module mutiplexer16_1(a,b,c,en,d,y,y_l); input a,b,c,en; input [7:0] d; output y,y_l; reg y,y_l;

always @(a,b,c,en) begin

if(en==0) if(c==0&b==0&a==0) y=d[0]; else if(c==0&b==0&a==1) y=d[1]; else if(c==0&b==1&a==0) y=d[2]; else if(c==0&b==1&a==1) y=d[3]; else if(c==1&b==0&a==0) y=d[4]; else if(c==1&b==0&a==1) y=d[5]; else if(c==1&b==1&a==0) y=d[6]; else y=d[7];

else y=0; y_l=!y; end

endmodule

module liuyong(A,B,C,D,set,LED,LATCH); wire [3:0] y; wire [1:0] i; input A,B,C,D; input [15:0] set; output LED,LATCH;

assign i[1]=0; assign i[0]=D;

e2_4decoder u1(i,1,y);

mutiplexer16_1 m1(A,B,C,!y[0],set[7:0],y1,y1_l);

mutiplexer16_1 m2(A,B,C,!y[1],set[15:8],y2,y2_l); or (LATCH,y1,y2); not (LED,LATCH); endmodule

以下为仿真得到的时序图：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jowj.html