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定时炸弹解锁游戏

一、实验目的

1、深入学习数字系统设计的方法与步骤

2、设计4位十进制频率计，学习较复杂的数字系统设计方法，并运用。

3、用状态机实现序列检测器的设计，并对其进行仿真和硬件测试和应用。

二、实验仪器

PC机，操作系统为Windows2000/XP，本课程所用系统均为WindowsXP，QuartusII5.1

设计平台，GW48系列SOPC/EDA实验开发系统。

三、实验原理

根据频率的定义和频率测量的基本原理，测定信号的频率必须有一个脉宽为1秒的对输

入信号脉冲计数允许的信号；1秒计数结束后，计数值锁入锁存器的锁存信号和为下一测频

计数周期作准备的计数器清0信号。这3个信号可以由一个测频控制信号发生器产生，即图

中的TESTCTL，它的设计要求是，TESTCTL的计数使能信号CNT_EN能产生一个1秒脉宽的周

期信号，并对频率计的每一计数器CNT10的ENA使能端进行同步控制。当CNT_EN高电平时，

允许计数；低电平时停止计数，并保持其所计的脉冲数。在停止计数期间，首先需要产生一

个锁存信号LOAD，在该信号上升沿时，将计数器在前1秒钟的计数值锁存进各锁存器REG4B

中，并由外部的7段译码器译出，显示计数值。设置锁存器的好处是，显示的数据稳定，不

会由于周期性的清零信号而不断闪烁。锁存信号之后，必须有一清零信号RST_CNT对计数器

进行清零，为下1秒钟的计数操作作准备。在CNT4B上加一个来自序列检测器的使能控制

en_dzq，当输入en_dzq为“1”时,计数置一且停止计数，

序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续

收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出

0。由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次

的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。这

个可作为密码检测模块。

图1

1）序列检测器及其程序

LIBRARYIEEE;

USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITYSCHKIS

PORT(DIN,CLK,CLR:INSTD_LOGIC;--串行输入数据位/工作时钟/复位信号

en_dzq:OUTSTD_LOGIC);--检测结果输出

ENDSCHK;

ARCHITECTUREbehaveOFSCHKIS

SIGNALQ:INTEGERRANGE0TO8;

SIGNALD_dzq:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);--8位待检测预置数

BEGINBEGIN

位待检测预置数

PROCESS(CLK,CLR)

BEGIN

IFCLR=1THENQ=0;

ELSIFCLKEVENTANDCLK=1THEN--时钟到来时，判断并处理当前输入的位

CASEQIS

WHEN0=IFDIN=D_dzq(7)THENQ=1;ELSEQ=0;ENDIF;

WHEN1=IFDIN=D_dzq(6)THENQ=2;ELSEQ=0;ENDIF;

WHEN2=IFDIN=D_dzq(5)THENQ=3;ELSEQ=0;ENDIF;

WHEN3=IFDIN=D_dzq(4)THENQ=4;ELSEQ=0;ENDIF;

WHEN4=IFDIN=D_dzq(3)THENQ=5