基于Verilog 语言开发的FPGA密码锁工程。通过矩阵键盘输入按键值_verilog设计可视密码锁

基于Verilog 语言开发的FPGA密码锁工程。
通过矩阵键盘输入按键值。
输入12修改密码，13清除密码，可以修改原来默认的密码，修改时首先要输入当前密码进行验证，正确后才能更新当前密码，否则修改不成功。
修改结束后按键15，确认修改成功。
也直接使用默认密码作为最终密码使用。
按键14，进入开锁阶段之后，输入密码进行开锁。
有两个版本，分别为Quartus 和vivado 两个版本。
工程均带有完整的仿真模块。
前两张图为一个简单文档说明。
最后两张图为quartus的仿真图。

【技术分析】基于Verilog 语言开发的FPGA密码锁工程

随着科技的不断发展，密码锁已经成为现代人们生活中不可缺少的一部分。在密码锁的应用中，FPGA技术的出现，为密码锁的开发提供了新的途径。本文将介绍基于Verilog 语言开发的FPGA密码锁工程，探讨其原理和设计思路。

一、密码锁的基本需求

本工程的密码锁共有两个版本，分别为Quartus和vivado 两个版本。其基本需求如下：

1、通过矩阵键盘输入按键值。

2、可以修改原来默认的密码，并且修改时首先要输入当前密码进行验证，正确后才能更新当前密码，否则修改不成功。

3、有一个确认修改成功的按键。

4、按键13用于清除密码，按键12用于修改密码。

5、按键14进入开锁阶段，输入正确密码即可开锁。

二、基于Verilog语言的设计思路

Verilog语言是一种硬件描述语言，它在硬件设计中广泛应用。使用Verilog语言可以实现对硬件电路的描述，以及对硬件电路的仿真和测试。因此，在设计FPGA密码锁的过程中，我们选择使用Verilog语言作为开发工具。

在开始设计工程前，我们需要首先确定FPGA密码锁的整体框架。在本篇文章中，我们选择使用Quartus和vivado两个版本进行设计。

1、Quartus的设计思路

在Quartus的设计中，我们采用了经典的状态机模型。使用状态机模型可以将整个程序划分为多个状态，使得程序的结构更加清晰。具体实现如下：

首先，输入部分需要通过矩阵键盘接收按键值，接着判断按键的值是否在1到9之间，如果符合要求，就将按键值存储在一个4位寄存器中。同时，我们需要记录下当前输入的按键的个数，当输入4个按键后，就需要输入密码进行验证。

其次，在修改密码的部分中，首先需要输入当前密码进行验证，验证成功后，才可以进行密码的修改。如果修改成功，需要再次输入确认修改的按键。

最后，在开锁的部分中，需要输入正确的密码，才能够顺利开锁。

通过上述三个部分的设计，我们可以完成FPGA密码锁的整体框架。同时，在设计完成后，我们可以使用Quartus提供的仿真模块进行仿真测试。通过仿真测试，我们可以检查整个程序的正确性。

2、vivado的设计思路

在vivado的设计中，我们采用了更为高级的技术，使用了IP核技术。使用IP核技术可以将整个程序划分为多个模块，每个模块具有不同的功能，从而使得程序的结构更加清晰。具体实现如下：

首先，在输入部分，我们使用了矩阵键盘的IP核。该IP核可以识别按键值，并将其存储在一个FIFO缓存区中。

其次，在修改密码的部分，我们使用了先进的加密算法，以确保密码的安全性。

最后，在开锁的部分，我们同样使用了加密算法，保证了密码的安全性。

通过上述三个部分的设计，我们可以完成FPGA密码锁的整体框架。同时，在设计完成后，我们可以使用vivado提供的仿真模块进行仿真测试。通过仿真测试，我们可以检查整个程序的正确性。

三、仿真模块的设计与实现

在完成整个程序的设计之后，我们需要使用仿真模块对程序进行测试。在本工程中，我们选择使用Quartus中的ModelSim进行仿真测试，并在实现中搭配使用Quartus中的仿真波形分析功能。

在进行仿真测试时，我们需要注意以下几点：

1、首先，需要使用仿真模块测试每个部分的功能是否正常。包括输入部分、修改密码部分、开锁部分等。

2、其次，需要对整个程序进行综合仿真测试。也就是说，需要将整个程序连接在一起进行测试，确保在整个流程中程序协同工作的正常性。

3、最后，需要对程序进行较长时间的仿真测试，以确保程序的稳定性和可靠性。同时，需要对程序进行一定程度的优化，以提高程序的性能和速度。

四、总结

本文主要介绍了基于Verilog语言开发的FPGA密码锁工程的设计思路和实现方法。通过对Quartus和vivado两个版本的工程的介绍，我们可以看到，使用FPGA技术可以实现对密码锁的快速开发和部署，并且可以在保证密码锁安全性的同时，提高程序的性能和速度。同时，我们还介绍了仿真模块的设计和实现方法，以及需要注意的一些问题。

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