【正文】 Large Scale Integration）規(guī)模和技術(shù)復雜度的 急劇增長，一塊芯片內(nèi)集成門已可達幾十萬甚至幾百萬門，并且還在迅速增長，電子系統(tǒng)的人工設計已十分困難，必需依靠電子設計自動化技術(shù)。在利用 EDA 進行集成電路設計時，應采用高效率的 TOPDOWN 設計方法，即根據(jù)系統(tǒng)的行為和功能要求，自上而下地依次完成相應的描述、綜合、優(yōu)化、仿真與驗證，直到生成器件。在電路描述時主要采用硬件描述語言（ HDL）。硬件描述語言是用于設計硬件電子系統(tǒng)的計算機語言，它描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)和連接方式。設計者可以利用 HDL 程序來描述所希望的電路系統(tǒng)，規(guī)定其結(jié)構(gòu)性和電路的行為 方式；然后利用 EDA 工具將此程序變成能控制場效應可編程門陣列（ Field Programmable Gate Array） /復雜可編程邏輯器件（ Complex Programmable Logic Device）內(nèi)部結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)相應邏輯功能的門級或更底層的結(jié)構(gòu)網(wǎng)表文件和下載文件。現(xiàn)代 EDA 技術(shù)的基本特征是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。它主要采用從系統(tǒng)設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設計，在方框圖一級進行仿真、糾錯、并用 VHDL、 ABEL 等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述 ，在系統(tǒng)一級進行驗證 然后 再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，其對應的物理實現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐贰：唵蝸碚f就是依賴功能強大的計算機，在 EDA 工具軟件平臺上，對以硬件描述語言 HDL 為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設計文件，自動地完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結(jié)構(gòu)綜合（布局布線），以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。 VHDL 語言概述 VHDL 簡介 硬件描述語言是 EDA技術(shù)的重要組成部分 ,VHDL是電子設計的主流硬件描述語言。VHDL 的英文全名是 VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language。，誕生于 1982年。 1987年底， VHDL被 IEEE和國美國國防部卻認為標準硬件描述語言。自 IEEE 公布了 VHDL 的標準版本 (IEEE 1076)之后，數(shù)個 EDA 公司相繼推出了自己的 VHDL 設計環(huán)境，或宣布自己的設計工具可以和 VHDL 接口。此后 VHDL在電子設計領(lǐng)域得到了廣泛的接受，并逐步取代了原有的非標準硬件語言。 1993年，IEEE對 VHDL進行了修訂，從更高的 抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴展 VHDL的內(nèi)容，公布了型板本的 VHDL，即 IEEE 10761993 版本?，F(xiàn)在， VHDL 作為 IEEE 的工業(yè)標準化硬件描述語言，又得到眾多 EDA概述的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實上的通用硬件描述語言。 VHDL 的優(yōu)點 VHDL的程序結(jié)構(gòu)特點是將一項工程設計，或稱設計實體（可以是一個元件，一個電路模塊或一個系統(tǒng)）分成外部（或稱可是部分 ,及端口 )和內(nèi)部（或 稱不 可視部分），既涉及實體的內(nèi)部功能和算法完成部分。在對一個設計實體定義了外部界面后，一旦其內(nèi)部開發(fā)完成后，其他的 設計就可以直接調(diào)用這個實體。這種將設計實體分成內(nèi)外部分的概念是 VHDL系統(tǒng)設計的基本點。應用 VHDL進行工程設計的優(yōu)點是多方面的。 1）與其他的硬件描述語言相比， VHDL 具有更強的行為描述能力，從而決定了他成為系統(tǒng)設計領(lǐng)域最佳的硬件描述語言。強大的行為描述能力是避開具體的器件結(jié)構(gòu)，從邏輯行為上描述和設計大規(guī)模電子系統(tǒng)的重要保證。 2） VHDL 豐富的仿真語句和庫函數(shù)，使得在任何大系統(tǒng)的設計早期就能查驗設計系統(tǒng)的功能可行性，隨時可對設計進行仿真模擬。 3） VHDL 語句的行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)決定了他具有支持大規(guī) 模設計的分解和已有設計的再利用功能。符合市場需求的大規(guī)模系統(tǒng)高效，高速的完成必須有多人甚至多個代發(fā)組共同并行工作才能實現(xiàn) 。 對于用 VHDL 完成的一個確定的設計，可以利用 EDA工具進行邏輯綜合和優(yōu)化，并自動的把 VHDL描述設計轉(zhuǎn)變成門級網(wǎng)表。 4） VHDL對設計的描述具有相對獨立性，設計者可以不懂硬件的結(jié)構(gòu)， 也不必管理最終設計實現(xiàn)的目標器件是什么，而進行獨立的設計。 VHDL 語言的開發(fā) 1）語句結(jié)構(gòu)描述中方括號“ []”內(nèi)的內(nèi)容為可選內(nèi)容。 2） VHDL 的編譯器和綜合器對程序文字的大小寫是不加區(qū)分 的。 3）程序中的注釋用雙“ ”。在 VHDL 程序的任何一行中，雙橫線“ ”后的文字都不參加便宜的綜合。 4）為了便于程序的閱讀和調(diào)試，書寫和輸入程序時，使用層次需同一格式，同一層次的對齊，低層次的比高層次的縮進兩個字符。 5）為了使用一個 VHDL 源程序文件能適應各 EDA開發(fā)軟件上的使用要求，建議各個源程序文件的命名均與實體名一致。 大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷? 可編程邏輯器件 (簡稱 PLD)是一種由用戶編程以實現(xiàn)某種邏輯功能的新型邏輯器件。 FPGA 和 CPLD 分別是現(xiàn)場可編程門陣列和復雜可編程邏輯器件的簡 稱。國際上生產(chǎn) FPGA/CPLD的主流公司，并且在國內(nèi)占有市場份額較大的主要是 Xilinx， Altera，Lattice三家公司。 Xilinx公司的 FPGA器件有 XC202 XC3000、 XC4000、 XC4000E、XC4000XLA、 XC5200 系列等，可用門數(shù)為 1200～ 18000； Altera 公司的 CPLD 器件有FLEX6000、 FLEX8000、 FLEX10K、 FLEX10KE系列等，提供門數(shù)為 5000～ 25000； Lattice公司的 ISP– PLD器件有 ispLSI1000、 ispLSI202 ispLSI3000、 ispLSI6000系列等，集成度可多達 25 000個 PLD等效門。 FPGA 在結(jié)構(gòu)上主要分為三個部分，即可編程邏輯單元，可編程輸入 /輸出單元和可編程連線三個部分。 CPLD在結(jié)構(gòu)上主要包括三個部分，即可編程邏輯宏單元，可編程輸入 /輸出單元和可編程內(nèi)部連線。 高集成度、高速度和高可靠性是 FPGA/CPLD最明顯的特點，其時鐘延時可小至 ns級。結(jié)合其并行工作方式，在超高速應用領(lǐng)域和實時測控方面有著非常廣闊的應用前景。在高可靠應用領(lǐng)域，如果設計得當，將不會存在類似于 MCU 的復位不可靠和 PC可能跑飛等問題。 FPGA/CPLD 的高可靠性還表現(xiàn)在幾乎可將整個系統(tǒng)下載于同一芯片中，實現(xiàn)所謂片上系統(tǒng)，從而大大縮小了體積，易于管理和屏蔽。 與 ASIC設計相比， FPGA/CPLD顯著的優(yōu)勢是開發(fā)周期短、投資風險小、產(chǎn)品上市速度快、市場適應能力強和硬件升級回旋余地大，而且當產(chǎn)品定型和產(chǎn)量擴大后，可將在生產(chǎn)中達到充分檢驗的 VHDL設計迅速實現(xiàn) ASIC投產(chǎn)。 3 總體方案選擇 電梯的微機化控制主要有以下幾種形式： 1 PLC 控制； 2 單板機控制； 3 單片機控制； 4 單微機控制； 5 多微機控制； 6 人工智能 控制。隨著 EDA技術(shù)的快速發(fā)展，CPLD/FPGA 已廣泛應用于電子設計與控制的各個方面。但是本設計屏棄以前老式的采用 PLC設計電梯控制器，而是使用一片來實現(xiàn)對電梯的控制的。 基于 PLC 技術(shù)的電梯控制設計方案 可編程控制系統(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。 可編程控制器是計算機技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適 用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理