基于FPGA的60位数字密码锁设计

基于FPGA的60位数字密码锁设计(论文9000字)
摘要：锁在人们的日常生活中扮演着不可或缺的角色。针对传统机械锁安全可靠性低、灵活性差的劣势，本文基于FPGA设计了一种新型数字密码锁，采用自顶向下、模块化的设计方法，将所需的模块分为若干子模块并分别使用硬件描述语言Verilog HDL进行设计，使用软核nios Ⅱ进行编程来避免外接存储电路导致系统复杂，使用可编程逻辑器件来实现安全解锁、密码修改、防盗报警等功能，并能根据需求随时进行修改、扩展和升级。设计实验结果表明，与传统的基于单片机设计的数字密码锁相比，该方法设计出的数字密码锁能灵活修改密码位数（0-60位），可靠性更强，安全性更高。
关键词：可编程逻辑器件;数字密码锁;嵌入式处理器

60 Digital password lock design based on FPGA.
Abstract:The lock plays an indispensable roles in our daily life. But the traditional mechanical lock with low reliability and flexibility are being eliminated. In this text, we design a newkind of digital password lock based on the FPGA, and use the soft core nios (2) programming to simplify the system by avoiding an external storage circuit. And then we use programmable logic device to achieve some functions such as security unlock、password modification、anti-theft alarm and so on, it also can be modified and updated at any time you want. According to the experimental results, we can see our new lock has higher reliability and security compared with traditional digital password lock based on MCU design.
Key words:Programmable logic device;Digital password lock;Embedded processor
 

目 录
第一章 引言    1
第二章 密码锁的设计方案    2
2.1 设计任务和功能要求    2
2.2 设计方案的比较论证    2
2.3 总体设计框图    3
第三章 密码锁的系统设计    4
3.1 数字密码锁的原理    4
3.2 基于FPGA的逻辑电路实现    5
3.3 设计方法    6
3.3.1 自顶向下法    7
3.3.2 用模块化设计FPGA    7
第四章 硬件设计    7
4.1 FPGA开发板    7
4.2 LCD显示屏    9
第五章 软件设计    9
5.1 各功能模块的实现    10
5.1.1 PLL锁相环模块    10
5.1.2 键值读取模块    11
5.1.3 控制模块    13
5.1.4 nios Ⅱ模块    14
第六章 仿真与结论    17
6.1 仿真与调试    17
6.1.1 键值读取模块    17
6.1.2 控制模块    17
6.2 结果展示    18
第七章 总结与展望    20
第八章 存在的问题与讨论    21
参考文献    22
致谢    23
附录程序    24