电子科技大学□数字电路课程设计报告□题目：保险箱用四位数字代码锁院系：专业：学号：学生姓名：指导教师：保险箱用四位数字代码锁□.设计要求：设计一个保险箱用的 4 位数字代码锁，该锁有规定的地址代码 A、B、C、D4 个输入端和一个开箱钥匙孔信号 E 的输入端，锁的代码由实验者自编。当用 钥匙开箱时，如果输入的 4 个代码正确，保险箱被打开；否则，电路将发出 警报（可用发光二极管亮表示）。具体要求：1）写出改组合逻辑电路的分析和设计方法；2）参考有关资料画出原理图，找出要使用的芯片； 3）画出真值表以验证是否真确； 4）使用 Verilog HDL 语言进行仿真。二.设计方案：1.该组合逻辑电路的分析和设计方法：本设计方案中我采用多路复用器，2-4 译码器，LED 灯和或门等器件来完成 设计。用 2 个 74x151 多路复用器扩展为 16-2 多路复用器，题目中的地址代码A、 B、C、D4 个输入端作为扩展的多路复用器的地址端，D0-D8 作为数据端。开箱钥 匙孔信号 E 作为 2-4decoder 的使能端。设计开锁的正确代码为 0101，当用钥匙 开锁（即 2-4decoder 的使能端有效）时，如果正确输入开锁密码：0101，则输 出 Y 为逻辑高电平，Y’为逻辑低电平，锁被打开，而 LED 灯不会亮（即不会报 警）；如果输入的密码错误或者钥匙孔信号无效，则输出 Y 为逻辑低电平，Y’为 逻辑高电平，锁无法打开，逻辑高电平 Y’驱动 LED 灯亮，产生报警效果。2.设计原理图：（以下电路图为用 Quartus II 综合后截屏所得）4 hθ - — DATAAMUX21 DECODER2-4译码器逻辑电路图DCBALATCHLED000001000101001001001101010001010110011001011101100001100101101001101101110001110101111001111101假设用钥匙开锁（即钥匙孔信号 E有效）时的真值表4.Verilog HDL 语言仿真：程序代码：module e2_4decoder(i,en,y);input en;input [1:0] i;output [3:0] y;reg [3:0] y;always @(i or en)begin if(en)case(i) 0:y=4'b0001; 1:y=4'b0010; 2:y=4'b0100; 3:y=4'b1000;endcaseelse y=4'b0000; endendmodulemodule mutiplexer16_1(a,b,c,en,d,y,y_l);input a,b,c,en;input [7:0] d;output y,y_l;reg y,y_l;always @(a,b,c,en)beginif(en==0)if(c==0&b==0&a==0)y=d[0];else if(c==0&b==0&a==1)y=d[1];else if(c==0&b==1&a==0)y=d[2];else if(c==0&b==1&a==1)y=d[3];else if(c==1&b==0&a==0)y=d[4];else if(c==1&b==0&a==1)y=d[5];else if(c==1&b==1&a==0)y=d[6];else y=d[7];else y=0;y_l=!y;endendmodulemodule liuyong(A,B,C,D,set,LED,LATCH);wire [3:0] y;wire [1:0] i;input A,B,C,D;input [15:0] set;output LED,LATCH;assign i[1]=0;assign i[0]=D;e2_4decoder u1(i,1,y);mutiplexer16_1 m1(A,B,C,!y[0],set[7:0],y1,y1_l);mutiplexer16_1 m2(A,B,C,!y[1],set[15:8],y2,y2_l);or (LATCH,y1,y2);not (LED,LATCH);endmodule以下为仿真得到的时序图：
