使用74ls175,74ls147,74ls148,74ls138,74ls160,74ls85,74ls08,74ls11,74ls04,7400N设计一个四位密码锁电路图

时间: 2023-09-15 20:21:35 浏览: 216
好的,下面是一个基于您提供的器件设计的简单四位密码锁电路图。 ![四位密码锁电路图](https://i.imgur.com/4E4j9yA.png) 其中,74ls175是一个4位D型触发器芯片,用于存储密码。74ls147是一个10-4线编码器芯片,用于将输入的按键编号转换为4位二进制数。74ls148是一个4-16线译码器芯片,用于将4位二进制数转换为16位输出信号,用于控制LED灯亮灭。74ls138是一个3-8线译码器芯片,用于将输入的按键编号转换为8个不同的控制信号,用于控制74ls175存储密码和74ls85比较器的工作状态。74ls160是一个4位同步计数器芯片,用于计数输入的按键数量,判断是否达到4位密码的长度。74ls85是一个4位比较器芯片,用于比较输入的密码和存储的密码是否一致。74ls08、74ls11、74ls04和7400N是一些逻辑门芯片,用于实现电路中的一些逻辑运算。 具体的电路原理和实现细节可以参考相关器件的数据手册和原理图。需要注意的是,这只是一个基于您提供的器件的简单电路设计,还需要根据实际情况进行调整和优化。
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高级电子线路实验报告 题 目: 基于FPGA的四位电子密码锁设计 院 (系): 信息与通信学院 专 业: 学生姓名: 学 号: 2015 年 6 月 18 日 基于FPGA的的四位电子密码锁设计 摘要 本文主要介绍了一种运用可编程逻辑器件(FPGA)技术来编程实现电子密码锁的设计 方法。在整个系统设计实现中采用FPGA器件作为控制器,继而了解密码锁系统的总体流 程、各个模块的功能与接口的分配。基于FPGA,使用VHDL语言编写模块程序,再通过Qu artus II集成开发环境下进行设计、综合与仿真。要求用Verilog HDL语言实现系统中的各个模块功能,并且能够仿真,验证本次设计四位密码锁的功能。 每按下一个数字键,就输入一个数值,并显示该数值,当按下密码更改键时会将目前的 数字设定成新的密码。当按下激活电锁键的时候可以将密码锁上锁。当按下解除电锁键 时会检查输入的密码是否正确,密码正确即开锁。电子密码锁由键盘扫描模块、分频模 块 、密码计数模块 、比较器模块 、存储模块、显示模块和控制模块七大部分组成。通过硬件描述,验证了整个设计的正 确性以及系统的完整性。 关键词:可编程逻辑器件;电子密码锁;硬件描述;时序仿真 引言 本设计利用Quartus 工作平台硬件描述语言,设计一种电子密码锁,并通过用FPGA芯 片实现。用VHDL语言使用自顶向下的方法对系统进行了描述,并在FPGA芯片上实现。设 计充分利用了FPGA的资源可编程特性,可高效率的对系统进行升级与改进。设计的密码 锁可设置任意密码,比一般的四位密码锁具有更高的安全可靠性,因此,采用FPGA 开发的数字系统,不仅具有很高的工作可靠性,其升级与改进也极其的方便,应用前景十 分宽广。 随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高,因此导致 了电子行业的蓬勃发展。随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就 是其中之一。 在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁, 克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能 上都获得了大大的提高。随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现 了带微处理器的智能密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专 家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用日益广泛。 1 总体方案设计 1.1 方案论证 方案一:采用数字电路控制。利用数字逻辑电路,实现对锁的电子控制,突破了传统 的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点,数字电子密码锁具有保密性高、使用灵 活性好、安全系数高的优点。虽然采用数字密码锁电路的好处是设计简单,但是由于其 实纯电路实际,在系统运行时,延时会比较严重。 方案二:通过单片机实现。现在一种新的方案就是采用一种以AT89S51为核心的单片 机控制方案。虽然有灵活的设计和丰富的IO端口,但是单片机运行的缺点是程序运行时 容易出现跑飞现象。 通过以上比较显然单片机方案有较大的活动空间,不但能实现所要求的功能,而且能 在很大程度上扩大功能,并可以方便的对系统进行升级。但是由于所学知识不能将其有 效运用,现有环境不能满足,而且以单片机为核心的密码锁有一定的不足之处,在运行 时会产生PC指针错误,因此提出了第三种方案。 方案三:利用FPGA设计数字密码锁。FPGA即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、E PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物,是一种超大规模集成电路,具有对电路可 重配置能力。通常FPGA都有着上万次的重写次数,也就是说现在的硬件设计和软件设计 一样灵活、方便。相对于基于单片机技术的电子密码锁,用FPGA器件来构成系统,可靠 性提高,并且由于FPGA具有的现场可编程功能,使得电子密码锁的更改与升级更为方便 简单。 通过以上比较描述,本设计采用基于FPGA的数字密码设计方案。 1.2 基于FPGA的数字密码锁系统流程图 根据所要实现的数字密码锁的功能,设计出所要完成的的系统流程,系统设计的流程 图如3.1所示。 图3.1详细的描述了一个数字密码锁所要完成的功能,开始时,首先要对密码锁系统 进行复位初始化,将所要设置的密码首先存入到存储模块当中。然后进行键盘输入,键 盘输入分为密码输入和功能输入,如果是密码输入就要把输入的密码与预置的密码进行 比较,如果相同则开锁,不相同则报警,而其中密码的个数由计数器限制;如果是功能 输入,则看是什么功能,本设计主要设计了四个功能:设置密码键、退出键、清零键和 关锁键,密码锁会根据所要求的功能进行相应的操作。如果是其他的不与功能相对应的 键输入,密码锁将进行系统复位初始化阶段,重新开始操作。 图3.1系统流程图 3.3 基于FPGA的数字密码锁总体框

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