【紫光同创国产FPGA教程】【PGC1/2KG第六章】密码锁实验例程

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适用于板卡型号：

紫光同创PGC1/2KG开发平台（盘古1K/2K）

一：盘古1K/2K开发板（紫光同创PGC2KG开发平台）简介

盘古1/2K 开发板是一套基于紫光 FPGA 的开发套件，以紫光 Compa 系列PGC1KG-LPG100 / PGC2KG-LPG100 器件为核心，预留丰富的扩展 IO 及数码管、按键、LED 灯，为用户提供基本的硬件环境。

二：实验目的

利用MES2K板卡上的按键，拨码开关以及数码管实现一种简单的密码锁；

三：实验要求

利用拨码开关设置密码，使用按键输入开锁密码。当开锁密码与设定密码相同时开锁成功，数码管显示 8888，密码错误时显示 7777。

SW1-  SW4 设置 2 位数密码，每两位设置一位密码，BM[0:1]设置第一位对应 BM1和 BM2，BM[2:3]设置第二位。所以密码是由0，1，2，3 组成的四位数。

KEY1-KEY2 作为密码输入，按键按一下数字加 1，数字由数码管显示，数字在 0，1，2，3 中循环。

K4 作为确认按键，按下 K4，输入的密码与设置的密码比对，如相同则显示 8888，若不同则显示 7777。 按下 K3 清零，按下后数码管显示 0000，可以重新输密码。

四：实验原理

原理上与前一个章节的序列检测是类似的，在前一个实验的基础上有了一些延伸；

序列对比的位宽发生改变，单个数据占2bit，一个按键控制输入密码数据设置为2bit即可；对比与重新开始在此实验用两个按键实现，一个确认对比，一个清空结果；

五：实验源码（完整源码查看demo源文件）

根据需求我们需要如下三个子模块：

①按键控制模块；

1、对4个按键输入信号均做消抖处理，2、KEY4和KEY3取下降沿输出，3、KEY[2：1]以下降沿来变更各自的输入密码，每次数字加1（0～3循环，2bit即可）

②数码管显示模块；

    显示状态有两种：

    密码输入状态：

        1、上电默认状态； 2、KEY3下降沿触发进入重置状态；3、实时显示2位输入密码；

    密码验证状态：

        1、KEY4下降沿触发进入；

        2、显示密码验证结果，正确则显示8888，错误则显示7777；

③密码验证模块；

     KEY4下降沿触发使能工作； KEY4下降沿触发所存输入密码，并与拨码开关设置的密码进行比较；

     输出密码比较结果，提供个数码管显示模块。​​​​​​​

顶层模块设计

顶层模块与上述三个模块之间的关系如下图

输入输出信号如下表：

Module设计如下：

​​​​​​​按键控制设计

Module设计如下：

​​​​​​​按键消抖设计

​​​​​​​对比模块设计

Module设计

​​​​​​​显示模块设计

此模块设计需要注意数码管显示的两种模式：密码输入模式与密码对比结果显示模式；两种模式的切换由enter_trig与init_trig触发进入；

对于数码管的显示控制模块这里就不重复描述了；

六：实验现象

验证步骤：

1. 调整输入序列，更改拨码开关的输入值（SW[3：0]）；
2. 调整固定序列，通过轻触按键调整输入密码，数码管实时显示输入密码；
3. 按下轻触按键KEY3，触发进行密码比对，并且数码管显示比对结果；
4. 按下轻触按键KEY4，进入重新输入密码状态，重新执行前面三个步骤；

实验现象

当SW[3:0]=8’b1010;当输入密码状态时显示0022时，按下Key3后数码管显示数字8888；当输入密码状态时显示不是4个2时2，按下Key3后数码管显示数字7777；按下Key4后重新调整密码，进入输入密码状态；