基于FPGA的四位电子密码锁设计与实现专业综合实训报告【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载基于FＰＧA的四位电子密码锁设计与实现摘要:针对于传统密码锁安全性能低及可靠性差等问题，立足于芯片中数据存储的保密性，运用EDＡ技术自顶向下的设计方法,提出了基于FPGA的四位电子密码锁的设计与实现方法，所设计的四位电子密码锁具有解锁、密码修改、报警提示及液晶显示功能。设计分析与仿真结果表明，基于FPGＡ所设计的四位电子密码锁保密性更高、灵活性更好，使得数据存储的整体可靠性增强,为提高数据的保密性提供了新的解决方案.关键词:密码锁;FＰGA；保密性；EＤA技术；DesiｇnanｄIｍplementａtionoｆ4－BitElecｔronicCiphｅrLocｋBaｓedonFＰGAWANＧGuo－ｑｉangＬIShaｎg－fuWＡNGFeiＸＩELi-liWAＮＧＱinSUNBaiScｈoolｏfElectｒonicEngｉｎｅeｒing,ＨeilonｇｊiangUniverｓｉty；Ａbstｒacｔ：Traditｉｏｎallockfacesｓafeｔyprｏblemoｆｌowperformaｎｃeandpooｒｒｅlｉａbilitｙ．Bａseｄｏｎtheｄaｔastｏrediｎｔhecｈipofcｏnfidentiality,andusｉngＥDAtechｎologｙｔop—doｗnｄesiｇnaｐproａch,wepｒoposedtheｄesigｎandiｍｐlｅmentationｏfa4-ｂitFPＧＡ—ｂaseｄelectroniclｏｃk,whｉchprｏvidesuｎｌock,pasｓwｏrdchangｅ，ａｌarmanｄLＣDfｕnctiｏｎs.DeｓiｇnａnaｌysisanｄｓimulatioｎresｕltｓｓhowthａｔtheｄｅsiｇnedFPGＡ－basｅdeleｃtｒoniclockpｒovｉｄesbｅtｔeｒｃoｎｆiｄeｎtｉality,flexｉbiliｔyanｄreliaｂilitｙforｄataｓtoｒａge．Thisaｐprｏachprｏｖｉｄｅsanovelsolｕｔioｎforimprｏvinｇdatａcoｎfideｎtiａｌiｔy。Keyｗorｄ:Cｏdedlock;FPGA；Coｎfiｄeｎｔiａlity;EＤAteｃhｎｏlogy；０引言随着时代的发展，人们生活水平逐步提高,同时安全意识也日益增强，如何实现家庭防盗这一问题就尤其突出。传统的机械锁由于其构造简单，锁芯直接外露，导致被撬的事情比比皆是.因此,随着电子技术工业的发展,数字电子技术已经深入到人们的日常生活中，层出不穷的电子产品也向着高端方向发展，电子密码锁也就应运而生，在生活安全领域,具有防盗、报警功能的电子密码锁完全打破了机械密码锁的密码量少和安全性差的缺点[１].电子密码锁的复杂性，需要设计专门的电子电路和技术，许多相关研究机构和组织的科研人员进行了大量研究。目前该领域的研究主要集中在如何使电子密码锁体积缩小、可靠性提高、成本降低、续航能力增强以及应用范围提升等方面，所以设计一款安全、可靠和廉价的电子锁有着重大的意义［2］。1电子密码锁的系统框图本设计系统由主控芯片（FＰＧA）、显示电路、报警电路和开/关门电路组成,而主控芯片又可分为按键处理部分、控制部分和译码显示部分。系统原理图如图1所示。图1系统原理图下载原图２设计原理及流程设计采用传统的硬件电路设计方法来设计系统的硬件.基于ＦPGA电子密码锁[３],将开锁电路、执行电路、报警电路[４］和键盘输入次数锁定电路等完整地集成在一个电路板；包括输入电路模块、密码识别电路模块、密码错误报警模块和显示模块。通过键盘输入密码,用FPGＡ作为中控芯片，配以硬件的电路，接收代码，跟存储中的密码进行比对,如果密码正确则驱动电磁执行器进行开锁[5］，密码不正确，允许再次输入密码,若连续３次输入错误,则通过通信线路引导智能报警系统进行报警。其中，中控芯片又可分为按键处理部分、控制部分和译码显示部分［6］，用电磁继电器代替传统的机械式密码锁，用数码管显示输入的数字,由于采用的是可编程逻辑器件ＦPGA,使得系统有相当大的灵活性,随时可以进行硬件升级、扩展。而且系统设计完善以后还可以将主控的ＦPGA固化成一片ＡＳIC［7-8］，那么这块ASＩＣ就可以作为专用的数字密码锁芯片。该电子密码锁通过各个模块间的相互配合,利用密码识别模块检验其准确性,根据准确性来激发报警模块。最终将会显示其是否成功，然后执行解开锁功能来完成既定的安全任务。３四位电子密码锁的设计与实现3。1输入电路模块本密码锁采用四位二进制编码作为密码进行输入,输入电路模块即借助