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電子密碼鎖的eda設(shè)計原理篇一
隨著社會物質(zhì)財富的日益增長,，安全防盜已成為全社會關(guān)注的問題。eda是電子設(shè)計自動化(electronic design automation)的縮寫,，在20世紀(jì)90年代初從計算機(jī)輔助設(shè)計(cad)、計算機(jī)輔助制造(cam),、計算機(jī)輔助測試(cat)和計算機(jī)輔助工程(cae)的概念發(fā)展而來的,。eda技術(shù)就是以計算機(jī)為工具，設(shè)計者在eda軟件平臺上,，用硬件描述語言hdl完成設(shè)計文件,，然后由計算機(jī)自動地完成邏輯編譯、化簡,、分割,、綜合、優(yōu)化,、布局,、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯,、邏輯映射和編程下載等工作,。
eda在通信行業(yè)(電信)里的另一個解釋是企業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)，eda給出了一個企業(yè)級的數(shù)據(jù)架構(gòu)的總體視圖,，并按照電信企業(yè)的特征,，進(jìn)行了框架和層級的劃分。 eda是電子設(shè)計自動化(electronic design automation)的縮寫,，在20世紀(jì)60年代中期從計算機(jī)輔助設(shè)計(cad),、計算機(jī)輔助制造(cam)、計算機(jī)輔助測試(cat)和計算機(jī)輔助工程(cae)的概念發(fā)展而來的,。利用eda工具,，電子設(shè)計師可以從概念、算法,、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng),，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計,、性能分析到設(shè)計出ic版圖或pcb版圖的整個過程的計算機(jī)上自動處理完成?，F(xiàn)在對eda的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子,、通信,、航空航天、化工,、礦產(chǎn),、生物、醫(yī)學(xué),、軍事等各個領(lǐng)域,，都有eda的應(yīng)用。目前eda技術(shù)已在各大公司,、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用,。例如在飛機(jī)制造過程中，從設(shè)計,、性能測試及特性分析直到飛行模擬,，都可能涉及到eda技術(shù)。
電子密碼鎖主要實現(xiàn)的功能包括：
(1)數(shù)碼輸入：按下一個數(shù)字鍵,，其對應(yīng)的數(shù)字就顯示在最右邊的數(shù)碼管上,，同時將先前輸入的所有數(shù)字向左移動一位。設(shè)計密碼為4位,，系統(tǒng)只能顯示前4位輸人的數(shù)碼,。
(2)數(shù)碼清除：當(dāng)按下清除鍵時，清除前面輸入的`所有值,，并顯示為“----”,。
(3)密碼解除：按下55#鍵，可以將電子密碼鎖的舊密碼解除,。
(4)密碼更改：將舊密碼解除之后,，可以進(jìn)行密碼更改。輸入任意四位密碼數(shù)字,，再按#號就可以將輸入的數(shù)碼當(dāng)作新的密碼,。
(5)密碼上鎖：輸入新的密碼之后，按下11#鍵,，可以進(jìn)行密碼上鎖操作,。
(6)密碼解鎖：按下99#鍵，再輸入數(shù)碼;如果輸入與系統(tǒng)儲存密碼一致,，密碼鎖就能開啟;否則不能解鎖,。
2.1 電子密碼鎖的整體結(jié)構(gòu)
電子密碼鎖的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括密碼鎖輸入模塊,、控制模塊和顯示模塊等,。
2.2 密碼鎖輸入模塊
密碼鎖輸入模塊的電路框圖如圖2所示,，它由時序產(chǎn)生電路、鍵盤掃描電路,、彈跳消除電路,、鍵盤譯碼電路和按鍵存儲電路組成。
時序產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生電路中三種不同頻率的工作脈沖波形,，包括系統(tǒng)時鐘信號,、彈跳消除取樣信號和鍵盤掃描信號。
鍵盤電路可提供鍵盤掃描信號,。該信號由ky3～ky0進(jìn)入鍵盤,，其變化的順序為1110-1101-1011-0111-1110……周而復(fù)始。掃描信號 0111代表掃描的為*,、0,、#這一排按鍵，當(dāng)*這個按鍵被按下時,，由kx2～kx0讀出的值為011。按鍵位置的數(shù)碼關(guān)系如表1所列,。
彈跳消除電路可避免誤操作發(fā)生,。由于設(shè)計中采用的矩陣式鍵盤是機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)，因此,，在開關(guān)切換的瞬間,，會在接觸點出現(xiàn)信號來回彈跳的現(xiàn)象。為使電子密碼鎖可靠工作,，必須加上彈跳消除電路,。彈跳消除電路采用軟件延時的方法消除抖動，其仿真波形如圖3所示,。從圖3中可以看出,，若采樣信號連續(xù)兩次或超過兩次檢測到高電平信號，說明按鍵狀態(tài)確實發(fā)生了變化,，此時電路輸出一個時鐘周期的按鍵信號;否則當(dāng)作抖動處理而不予理會,，以此來消除抖動。
對于鍵盤譯碼電路,，由于圖2中的鍵盤按鍵分為數(shù)字按鍵和功能按鍵,，每一個按鍵可負(fù)責(zé)不同的功能，而鍵盤所產(chǎn)生的輸出(也就是掃描回復(fù)信號)卻無法直接拿來用作密碼鎖控制電路的輸入,，所以必須由鍵盤譯碼電路來規(guī)劃每個按鍵的輸出形式,，以便執(zhí)行相應(yīng)的動作。
鍵盤存儲電路可將每次掃描產(chǎn)生的新按鍵數(shù)據(jù)存儲下來,，因此新數(shù)據(jù)可能會覆蓋前面的數(shù)據(jù),，所以需要一個按鍵存儲電路,，以將整個鍵盤掃描完畢的結(jié)果記錄下來。
圖4所示是密碼鎖輸入模塊的仿真波形,，圖中,，數(shù)字鍵數(shù)據(jù)“0、1,、2,、3、4,、5,、6、7,、8,、9”和功能鍵數(shù)據(jù)“0100、0001”所得到的輸出不同,，由此可證明密碼鎖輸入模塊的正確性,。
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