紫光同创FPGA入门指导：密码锁——紫光盘古系列22K开发套件实验教程（六）

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适用于板卡型号：

紫光同创PGL22G开发平台（盘古22K）

一：盘古22K开发板（紫光同创PGL22G开发平台）简介

盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板，全面实现国产化方案，板载资源丰富，高容量、高带宽，外围接口丰富，不仅适用于高校教学，还可以用于实验项目、项目开发，一板多用，满足多方位的开发需求。

二：实验目的

利用 MES22GP 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。

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~SW8 设置 4 位数密码，每两位设置一位密码，SW[2:1]设置第一位，SW[4:3]设置第二位，SW[6:5]设置第三位，SW[8:7]设置第四位。四位密码最高可设置为“3333”；

KEY4~KEY1 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。

K7 作为确认按键，按下 K7，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 K8 清零，按下后数码管显示 0000，可以重新输密码。

三：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；

四：实验源码设计

根据需求我们需要如下三个子模块：

①按键控制模块；

1、对 6 个按键输入信号均做消抖处理，2、KEY[4：1]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、KEY8 触发进入重置状态；3、实时显示 4 位输入密码；

密码验证状态：

1、KEY7 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；

KEY7 下降沿触发使能工作； KEY7 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

输入输出信号如下表：

Module 设计如下：

对比模块设计

输入输出信号如下表：

Module 设计

显示模块设计

输入输出信号如下表：

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；

五：实验现象

实验步骤：

1、 调整输入序列，更改拨码开关的输入值（SW[8：1]）；

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 KEY7，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 KEY8，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[8:1]=8’b10101010;当输入密码状态时显示 4 个 2，按下 Key7 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 Key7 后数码管显示数字 7777；按下 Key8后重新调整密码，进入输入密码状态。