电子密码锁设计Quartus II

### 使用Quartus II设计电子密码锁

#### 工具准备
为了完成基于Quartus II的设计工作，需准备好相应的开发环境。这包括安装好Quartus II软件以及熟悉其界面布局和基本功能[^1]。

#### 创建新工程
启动Quartus II之后，在菜单栏选择`File -> New Project Wizard...`来创建一个新的工程项目。按照向导提示输入项目名称、路径并指定顶层实体名作为本次实验的核心文件标识。

#### 输入Verilog代码实现逻辑电路描述
对于简单的四位数字密码锁而言，可以采用状态机的方式编写控制程序。下面给出一段简化版的Verilog源码用于说明如何构建这样一个系统：

module password_lock(
    input wire clk,
    input wire rst_n, // active low reset
    input wire [3:0] key_in,
    output reg unlock_flag
);
    
parameter IDLE = 2'b00;
parameter CHECKING = 2'b01;
parameter UNLOCKED = 2'b10;

reg [1:0] state;
wire correct_password; 

// Assume a simple comparison here for demonstration purposes.
assign correct_password = (key_in == 4'd5); // Password is '5'

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if (!rst_n)
        state <= IDLE;
    else case(state)
        IDLE : begin
            if(correct_password)
                state <= CHECKING;
            else 
                state <= IDLE;
        end
        
        CHECKING : begin
            unlock_flag <= correct_password;
            state <= UNLOCKED;
        end
            
        UNLOCKED : ;
        
        default : state <= IDLE;
    endcase
end
    
endmodule

此段代码定义了一个简易的状态转换机制，当检测到正确的按键组合时会触发开锁信号。实际应用中可能还需要考虑更多因素比如防误触措施等。

#### 编译综合与仿真验证
利用Quartus自带的功能对上述编写的RTL级描述进行语法检查、优化处理直至最终生成可用于编程的目标位流文件之前，应该先通过ModelSim或其他第三方工具来进行行为级别的模拟测试以确保预期的行为表现正常[^2]。

#### 下载至目标设备运行
确认无误后可借助USB-Blaster一类专用接口适配器将比特流加载入选定型号的FPGA芯片内执行物理层面的操作演示[^4]。