【每周一练】+盘古1K开发板+4.密码锁

本篇展示利用按键、拨码开关以及数码管实现密码锁。实验目的在原有工程上做了更改及优化,具体如下:
拨码开关SW1- SW4 设置 2 位数密码，一个拨码开关代表1bit,拨上（靠近数码管侧）为1，拨下为0.KEY1-KEY2 作为密码输入，按键按一下数字加 1,范围2bit即0--3，且KEY1,KEY2按键数值显示在数码管十位、各位（硬件上在同一侧方位）。 KEY1与bit_SW1 bit_SW2比对，KEY1与bit_SW3 bit_SW4比对，按按键KEY3进行输入与拨码比对，成功数码管显示"SUCC",失败则显示"FAIL". KEY4清0并数码管显示0000，可重设密码。数码管显示无明显频闪。

一.代码部分

1.工程配置及约束

芯片型号选择与开发板匹配PGC1KG-6LPG100,参照硬件原理，工程约束如下:

图1:工程约束

2.代码结构梳理
上层模块lock_top.v 上层模块功能定义了按键计数，拨码开关设值，按键确认与清零及数码管显示功能定义

子模块部分

(1)btn_deb.v实现按键计数，key_ctl.v按键消抖及控制设置密码及数码管显示

(2)compare.v实现按键值与拨码开关值比较，并返回真假结果

(3)seq_display.v数码管显示，seq_control.v根据键值设置数码管参数，div_clk.v数码管刷新时钟配置

3.代码准备

这里做一定修改，及按键侧与数码管显示侧在一边不镜像，便于操作理解方便更好体验。另外原工程数码管显示频闪严重，这里一并优化。

3.1配置更改

(1)为按键与拨码开关及数码管左右对应上，修改lock_top.v及compare.v，里sw。

module lock_top(
    input              clk,
    input  [1:0]    key,
    input              enter,
    input              init, 
    input  [0:3]    sw,

    output [7:0]   smg,
    output [3:0]   dig 
);

(2)key_ctl.v 改assign ctrl = {key1_push_cnt,key2_push_cnt}; //KEY1显示在数码管十位，KEY2显示在数码管各位。

(3)seq_display.v将比较结果显示更改为成功SUCC,失败FAIL.

注意这里在0-9基础上增加了6个，所以要用5bit位宽

图2:数码管显示增加代码

(4)数码管段位显示“S”,"U","C","F","A","I","L"

key定义为5bit位，代码修改如下

图3:数码管段位显示增加case（key）键值

3.2代码优化

原工程数码管显示频闪严重，这里我修改了div_clk.v，将频率由1KHz改到10KHz, 数码管显示消抖 ，代码修改如下，消除闪烁，效果见文末尾视频

图4:数码管消抖代码修改

至此，代码部分修改及优化完毕

二.调试测验

1.编译烧录

2.设置密码，且正确，如下图

图5:密码正确解锁成功

密码错误解锁失败如下

图6:密码错误解锁失败

在调试过程中，有遇到"FAIL"最后一个"L"显示成0，后检查发现是seq_control.v里key位宽不够溢出导致,相关部分改为5bit解决了。异常显示如下图

图7:数码管显示异常

三.小结

本次学习，更进一步掌握代码结构，Verlog语法的使用，在数码管显示异常、抖动方面，通过发现问题解决问题锻炼了能力，增添了学习FPGA兴趣，收获满满。

文末附上源代码和视频，以供分享学习

*附件：lock_source.rar