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Verilog实现密码箱1.功能概述小脚丫开发板的有4位拨码开关，可以表示数字0-9，有两个七段数码管，所以密码设为两位（00—99），初始密码00，利用四位拨码开关(sw)输入密码,，按下个位确认按键(low)，在数码管上显示个位数字；再次输入密码，按下十位确认按键(high)，在数码管上显示十位数字。按下确认按键(enter)，比较密码正误，若正确，实现开锁功能，用led8灯亮表示；错误，实现报错功能，用led1灯亮表示；连续错三次，实现警报功能，用8个灯全亮表示，此时只有重置（rst）才能重新输入密码。初始密码为21。为保证安全性，只有在开锁状态下，才可修改密码，修改拨码开关数值，按下个位确认按键(low)，设置新密码个位，再次修改拨码开关数值，按下个位确认按键(high)，设置新密码十位（实际上两个位密码修改与输入顺序不影响）。再按下重置键(rst)，即可重新输入密码。同时在使用按键时，注意到了消抖。2.效果展示密码错误密码正确修改后密码正确视频展示（双击播放）3.代码分析一、密码显示在数码管上always@(*)//数码管显示控制模块begincase(code_low)4'd0:seg_led1=9'b000111111;//数码管1显示04'd1:seg_led1=9'b000000110;//14'd2:seg_led1=9'b001011011;//24'd3:seg_led1=9'b001001111;//34'd4:seg_led1=9'b001100110;//44'd5:seg_led1=9'b001101101;//54'd6:seg_led1=9'b001111101;//64'd7:seg_led1=9'b000000111;//74'd8:seg_led1=9'b001111111;//84'd9:seg_led1=9'b001101111;//9default:seg_led1=9'b100111111;//0endcasecase(code_high)4'd0:seg_led2=9'b000111111;//数码管2显示04'd1:seg_led2=9'b000000110;//14'd2:seg_led2=9'b001011011;//24'd3:seg_led2=9'b001001111;//34'd4:seg_led2=9'b001100110;//44'd5:seg_led2=9'b001101101;//54'd6:seg_led2=9'b001111101;//64'd7:seg_led2=9'b000000111;//74'd8:seg_led2=9'b001111111;//84'd9:seg_led2=9'b001101111;//9default:seg_led2=9'b100111111;//0endcaseend二、密码比对判断always@(posedgeclk)//密码判断beginif(!rst)beginwrong_cnt=2'b00;//初始错误次数为0code_low=4'b0000;code_high=4'b0000;led=8'b11111111;endelseif(low_d)begincode_low=sw;endelseif(high_d)begincode_high=sw;endelseif(enter_d)beginif(wrong_cnt!=2'd2)beginif((code_low==Y&&code_high==X)||(code_low==newcode_low&&code_high==newcode_high))beginled=8'b01111111;//密码正确，led8亮wrong_cnt=2'd0;endelsebeginled=8'b11111110;//密码错误，led1亮错误次数加一wrong_cnt=wrong_cnt+1;endendelseled=8'b00000000;//密码输错三次，报警endend三、密码修改实现//修改控制模块always@(posedgeclk)beginif(!rst)change=0;elseif(led=8'b01111111)change=1;if(change==1&&high_d)beginnewcode_high=sw;endelseif(change==1&&low_d)beginnewcode_low=sw;endendendmodule四、按键消抖实现//按键消抖模块moduledebounce(clk,rst,key,key_pulse);parameterN=2;//要消除的按键的数量inputclk;inputrst;input[N-1:0]key;//输入的按键output[N-1:0]key_pulse;//按键动作产生的脉冲reg[N-1:0]key_rst_pre;//定义一个寄存器型变量存储上一个触发时的按键值reg[N-1:0]key_rst;//定义一个寄存器变量储存储当前时刻触发的按键值wire[N-1:0]key_edge;//检测到按键由高到低变化是产生一个高脉冲//利用非阻塞赋值特点，将两个时钟触发时按键状态存储在两个寄存器变量中always@(posedgeclkornegedgerst)beginif(!rst)beginkey_rst={N{1'b1}};//初始化时给key_rst赋值全为1，{}中表示N个1key_rst_pre={N{1'b1}};endelsebeginkey_rst=key;//第一个时钟上升沿触发之后key的值赋给key_rst,同时key_rst的值赋给key_rst_prekey_rst_pre=key_rst;//非阻塞赋值。相当于经过两个时钟触发，key_rst存储的是当前时刻key的值，key_rst_pre存储的是前一个时钟的key的值endendassignkey_edge=key_rst_pre&(~key_rst);//脉冲边沿检测。当key检测到下降沿时，key_edge产生一个时钟周期的高电平reg[17:0]cnt;//产生延时所用的计数器，系统时钟12MHz，要延时20ms左右时间，至少需要18位计数器//产生20ms延时，当检测到key_edge有效是计数器清零开始计数always@(posedgeclkornegedgerst)beginif(!rst)cnt=18'h0;elseif(key_edge)cnt=18'h0;elsecnt=cnt+1'h1;endreg[N-1:0]key_sec_pre;//延时后检测电平寄存器变量reg[N-1:0]key_sec;//延时后检测key，如果按键状态变低产生一个时钟的高脉冲。如果按键状态是高的话说明按键无效always@(posedgeclkornegedgerst)beginif(!rst)key_sec={N{1'b1}};elseif(cnt==18'h3ffff)key_sec=key;endalways@(posedgeclkornegedgerst)beginif(!rst)key_sec_pre={N{1'b1}};elsekey_sec_pre=key_sec;endassignkey_pulse=key_sec_pre&(~key_sec);endmodule4.附录，源码图以及源码//顶层模块modulesafebox_plus(inputclk,input[3:0]sw,//四位拨码开关，用作十进制密码inputrst,//复位键inputenter,//密码确认键inputhigh,//十位输入键inputlow,//个位输入键outputreg[7:0]led,//八位报警灯，led8为正确提示灯，led1为错误提示灯outputreg[8:0]seg_led1,//数码管1显示个位密码outputreg[8:0]seg_led2//数码管2显示十位密码);parameterX=4'd0;//用作初始密码parameterY=4'd0;wireenter_d;//key[3]确认密码输入wirelow_d;//key[1]个位确认wirehigh_d;//key[2]十位确认reg[1:0]wrong_cnt;//统计错误次数reg[3:0]code_low;//个位密码reg[3:0]code_high;//十位密码regchange;//可修改密码状态reg[3:0]newcode_low;//更新密码个位reg[3:0]newcode_high;//更新密码十位//例化调用消抖模块debounce#(.N(3))u1(.clk(clk),.rst(rst),.key({enter,low,high}),.key_pulse({enter_d,low_d,high_d}));always@(*)//数码管显示控制模块begincase(code_low)4'd0:seg_led1=9'b000111111;//数码管1显示04'd1:seg_led1=9'b000000110;//14'd2:seg_led1=9'b001011011;//24'd3:seg_led1=9'b001001111;//34'd4:seg_led1=9'b001100110;//44'd5:seg_led1=9'b001101101;//54'd6:seg_led1=9'b001111101;//64'd7:seg_led1=9'b000000111;//74'd8:seg_led1=9'b001111111;//84'd9:seg_led1=9'b001101111;//9default:seg_led1=9'b100111111;//0endcasecase(code_high)4'd0:seg_led2=9'b000111111;//数码管2显示04'd1:seg_led2=9'b000000110;//14'd2:seg_led2=9'b001011011;//24'd3:seg_led2=9'b001001111;//34'd4:seg_led2=9'b001100110;//44'd5:seg_led2=9'b001101101;//54'd6:seg_led2=9'b001111101;//64'd7:seg_led2=9'b000000111;//74'd8:seg_led2=9'b001111111;//84'd9:seg_led2=9'b001101111;//9default:seg_led2=9'b100111111;//0endcaseendalways@(posedgeclk)//密码判断beginif(!rst)beginwrong_cnt=2'b00;//初始错误次数为0code_low=4'b0000;code_high=4'b0000;led=8'b11111111;endelseif(low_d)begincode_low=sw;endelseif(high_d)begincode_high=sw;endelseif(enter_d)beginif(wrong_cnt!=2'd2)beginif((code_low==Y&&code_high==X)||(code_low==newcode_low&&code_high==newcode_high))beginled=8'b01111111;wrong_cnt=2'd0;endelsebeginled=8'b11111110;wrong_cnt=wrong_cnt+1;endendelseled=8'b00000000;endend//修改控制模块always@(posedgeclk)beginif(!rst)change=0;el