北邮实验作业--密码箱_小脚丫管脚分配

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前言

这是在我们大二上开始上课后的3个星期后布置的作业，在此期间，数电老师提醒我们要珍惜时间，自学verilog语法书，但我偷懒，结果到写这次作业时寸步难行，边学边写，写完了发现代码很不规范：没有封装文件，写法近似C++。还请各位珍惜开学那段相对清闲的时间，抓紧时间学习

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一、题目

二、密码箱（用小脚丫实现）

1.功能说明

A. 上锁状态：仅蓝灯E14亮
a. J14，J11按键控制两位数密码输入，按一下其中一个按键，对应的变量和数码管显示数字+1（9+1=0）
b. 按一下K14按键，两位数密码输入复位归零
c. 按一下J9按键提交密码
B. 锁死状态：蓝E14和红灯G15亮度叠加
a. 按一下J9按键提交密码，若输入错误，则两位数密码输入复位归零
b. 若错误次数达3次，蓝E14和红灯G15亮度叠加，密码箱锁死1分钟，在此期间不能输入密码（按键J14,J11,K14,J9都不起作用）
C． 解锁状态：绿灯C14亮，蓝灯E14灭
a. 按一下J9按键提交密码，若输入正确，绿灯C14亮，蓝灯E14灭
b. 绿灯C14亮时，打开开关H13，则绿灯C14和蓝灯D12亮度叠加，可以修改密码
c. 绿灯C14亮时，关闭开关H13，蓝灯D12熄灭，密码固定
d. 绿灯C14亮且开关H13关闭时按下按键J9，绿灯C14灭，蓝灯E14亮，保险箱重新进入上锁状态

2.管脚分配

3.密码箱代码

module mimax (clk,rst,key,sw4,led2,led1,led3,led4,seg_led_1, seg_led_2,);
 input             clk;                         // J5   时钟
 input             rst;                         //K14   复位按键
 input     [2:0]     key;                         //J14，J11按键控制密码输入，J9按键提交密码                              
 input sw4;                                     //H13 开关控制密码修改
output reg [8:0] seg_led_1, seg_led_2;          //两个数码管显示输入的数字
output reg led1,led2,led3,led4;                 //蓝E14，绿灯C14，蓝灯D12，红灯G15，共阳极彩色led
                  
//用一个时钟周期计算得period    n=60*12*10^6--->十进制转二进制
parameter period=30'b101010111010100101010000000000;  //计数器从0增加到period，密码箱锁死一分钟
reg [29:0] cnt;                      //计数器
 
wire  [2:0] key_pulse;
reg [3:0] a,b,a0,b0,i;   
reg [8:0] seg [9:0];    //定义了一个reg型的数组变量，相当于一个10*9的存储器，存储器一共有10个数，每个数有9位宽
//两位共阴极数码管
                                                
        initial                                                        
                                                                      
        begin
              i=0;
                  cnt=0;   
                  //初始输入：00         
                  a=0;
              b=0;
                  //初始密码：34
                  a0=3;      
                  b0=4;
                  
                  led1=0;     //密码箱未解锁时蓝灯E14亮
                  led2=1;     //密码箱未解锁时绿灯C14灭
                  led3=1;     //密码箱未解锁或sw4开关关闭时，蓝灯D12灭
                  led4=1;     //密码箱因为3次输入错误，锁定时用的红灯G15
            //将seg赋值给seg_led_1,seg_led_2，在数码管上显示输入数字
         seg[0] = 9'h3f;                                        //对存储器中第一个数赋值9'b00_0011_1111,相当于共阴极接地，DP点变低不亮，7段显示数字  0
          seg[1] = 9'h06;                                           //7段显示数字  1
          seg[2] = 9'h5b;                                           //7段显示数字  2
          seg[3] = 9'h4f;                                           //7段显示数字  3
          seg[4] = 9'h66;                                           //7段显示数字  4
          seg[5] = 9'h6d;                                           //7段显示数字  5
          seg[6] = 9'h7d;                                           //7段显示数字  6
          seg[7] = 9'h07;                                           //7段显示数字  7
          seg[8] = 9'h7f;                                           //7段显示数字  8
          seg[9] = 9'h6f;                                           //7段显示数字  9
         seg_led_1=seg[0];    //刚通电时，两位数码管都显示0
         seg_led_2=seg[0];                                 
 
            end
 
 
                                  
 //控制第一位输入密码   key[0]-a-a0
      always @(posedge clk  )
           begin
          
    if(i==3)     //当错误次数达到3次，保险箱将锁死1分钟，在此期间不能输入密码
              begin 
                    led4=0;            //锁死期间，蓝E14和红灯G15亮
                     cnt=cnt+1'b1;
            //当锁死时间达到一分钟，密码箱解锁，可以输入密码
                     if(cnt>period)               
                       begin 
                         cnt=0; //计数器和错误次数清零
                         i=0;
                         led4=1;//红灯G15熄灭
                        end 
                end
                //绿灯C14，红灯G15不亮时，按下J9按键提交密码，若密码错误
   else if(key_pulse[2] &&  led2 && !(a==a0 && b==b0) && led4)
          begin
                i<=i+1;                //错误次数+1
                seg_led_1 <= seg[0];   //输入复位 
                a<=0;
                
            end
                
 
    
     else   if (!rst && led4) 
        begin
        seg_led_1 <= seg[0];         
      a<=0;
        
 
        end
 else if (key_pulse[0] && led4)     //显示数字和实际输入一致
         begin
         a<=(a+1)%10; 
        seg_led_1 <= seg[(a+1)%10];
        
        
        end
   else
          seg_led_1 <=seg_led_1;
 
       end
//控制第二位输入密码       key[1]-b-b0    
 always @(posedge clk )
           begin
 
 if(key_pulse[2] &&  led2 && !(a==a0 && b==b0) && led4 )
          begin
                seg_led_2 <= seg[0];    //输入错误，第二个数字复位
                b<=0;
                
            end
   else if (!rst && led4) 
        begin
    
seg_led_2 <= seg[0];    
b<=0;
 
        end
 
   else if (key_pulse[1] && led4)
         begin
          b<=(b+1)%10; 
        seg_led_2<= seg[(b+1)%10];
    
        
        end
   else
 
seg_led_2 <=seg_led_2;
       end         
//输入密码正确，密码箱解锁，之后可重新上锁，或者修改密码
  always @  (posedge clk )  
begin
 
 if(key_pulse[2] && a==a0 && b==b0 && led2 )  //绿灯C14不亮，密码输入正确后按下按键J9，绿灯C14亮，蓝灯E14灭
   begin 
        led2=0;
          led1=1;
        
    end
    
  else if(!led2 && sw4 )    //绿灯C14亮时，打开sw4，绿灯C14和蓝灯D12亮度叠加，可以修改密码；
   begin 
        led3=0;
        if(!rst)             
            begin
                a0<=0;
                b0<=0;
            end
        else if (key_pulse[0])
              a0<=(a+1)%10; 
        else if (key_pulse[1])
              b0<=(b+1)%10; 
        else 
            begin
                a0<=a0;
                b0<=b0;
            end
    end
    else if(!led2 && !sw4 )  //绿灯C14亮时，关闭sw4，蓝灯D12熄灭，密码固定，回到刚解锁的状态
      begin
      led3=1;
      if(!led2 && key_pulse[2] )   //绿灯C14亮且sw4关闭时按下按键J9，绿灯C14灭，蓝灯E14亮，保险箱重新上锁
        begin 
              led2=1;
              led1=0;
        end
    end
    
    else
        begin 
              led2=led2;
              led1=led1;
        end
 
end
//例化消抖module，这里没有传递参数N，采用了默认的N=3     
         debounce  u1 ( 
                                         
                       .clk (clk),
                       .rst (rst),
                       .key (key),
                       .key_pulse (key_pulse)
                       );
            
 endmodule

4.按键消抖模块

参考altera_7deb [小脚丫STEP开源社区] (stepfpga.com)

设置其中的N来改变消抖按键的个数

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5.总结

学号数电，风光无限！