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(多图) 一种多功能电子密码锁的VHDL设计

/?? 2014年02月10日 ?? 收藏0
0 引言

传统机械锁的防盗功能差,在现代高科技安防系统中无法起到作用,已逐步被更可靠、更智能的电子数字密码锁代替。目前市场上的大部分密码锁产品是以单片机为核心的,利用软件进行控制,实际应用中系统稳定性较差且成本高。本文研究的是电子密码锁的一种纯硬件实现方案,为弥补传统技术的不足,采用EDA技术在可编程芯片上实现密码的存储、运算等操作,使产品既具有硬件的安全性和高速性,又具有软件开发的灵活性和易维护性。

1 主要技术与开发环境

1.1 EDA技术及特点

EDA(Electronic Design Automation),即“电子设计自动化”,是目前电子设计领域中的主流技术。EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化和仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中,实现特定的电子电路设计功能。与传统电子设计方法相比,EDA技术具有以下主要优势:

(1)可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证;

(2)独特的自顶向下的电子设计方案;

(3)使设计者拥有完全的自主权。

1.2 硬件描述语言

VHDL(Very High Speed Integration Circuits Hard-ware Description Language),即“超高速集成电路硬件描述语言”,是当今电子设计领域的主流硬件描述语言。

它具有很好的电路行为描述能力和系统描述能力,且具有与具体硬件电路无关、与设计平台无关的特性,使得设计者可以专心致力于系统功能的实现,而不需要对不影响功能的、与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。

1.3 开发环境

1.3.1 软件平台

QuartusⅡ是Altera公司推出的新一代开发软件,支持多种编辑输入法,包括图形输入法,基于硬件描述语言的文本编辑输入法和内存编辑输入法。它支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化自己的设计、提高开发效率。

Quartus Ⅱ作为一种可编程逻辑的设计环境,其强大的设计能力已经成为广大设计人员首选的开发工具,本设计采用的是Quartus Ⅱ9.0版本作为开发平台。

1.3.2 硬件平台

CPLD(Complex Programmable Logic Device),即复杂可编程器件,由于CPLD具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、制造成本低、保密性强等特点,本文的硬件测试是基于MAXⅡ系列的CPLD上完成的,芯片型号为EPM240T100C5。

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第1页:主要技术与开发环境

第2页:密码锁功能要求

第3页:硬件电路设计

第4页:仿真与下载



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电子密码锁? VHDL? EDA? CPLD?

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