【正文】 for dropping, will be input by button. Secondly, the required information will be show by LED. And then, following the principle of operation, the elevator control system will respond required information one by one. Finally, there is an alarm for overtime. This design is an elevator control system basing on VHDL. In the development environment of Quartus, the ultimate functions will be realize in test case of EDA. The basic functions of this elevator include showing the current floor of elevator, responding the required information of elevator, controlling the door of elevator and alarming for overtime. And this elevator control system use modularization design. There are five block in this design, including displaying required information, detecting current floor, displaying current floor by LED, the control of the door and operation of elevator. Key words: elevator control system。 VHDL III 目 錄 第 1 章 緒論 ..................................................... 1 電梯的起源 .............................................. 1 電梯的現(xiàn)狀與發(fā)展 ........................................ 1 四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 .............................. 2 第 2 章 開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ) ............................................. 3 EDA 技術(shù)簡介 ............................................ 3 EDA 技術(shù)基本概述 .................................. 3 EDA 技術(shù)的基本特征 ................................ 3 EDA 技術(shù)的主要內(nèi)容 ................................ 4 EDA 技術(shù)發(fā)展趨勢 .................................. 4 FPGA 簡介 ............................................... 4 可編程邏輯器件（ PLD）簡介 ......................... 4 FPGA 簡介 ......................................... 5 VHDL 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ........................................... 6 實(shí)體（ Entity） .................................... 6 結(jié)構(gòu)體（ Architecture） ............................ 6 配置（ Configuration） ............................. 6 包集合（ Package） ................................. 6 庫（ Library） ..................................... 7 開發(fā)軟件 QuartusII ...................................... 7 硬件介紹： ZY11EDA13BE................................... 7 ZY11EDA13BE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn) ........................ 7 ZY11EDA13BE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主板組成 ...................... 8 第 3 章 四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................... 9 系統(tǒng)器件端口說明 ........................................ 9 請求信號(hào)響應(yīng)模塊 ....................................... 11 外部上升請求信號(hào)響應(yīng) ............................. 11 外部 下降請求信號(hào)響應(yīng) ............................. 12 內(nèi)部請求信號(hào)響應(yīng) ................................. 14 電梯所處樓層檢測模塊 ................................... 15 樓層數(shù)碼管顯示模塊 ..................................... 16 開關(guān)門控制模塊 ......................................... 17 電梯運(yùn)行模塊 ........................................... 18 第 4 章 四層電梯控 制系統(tǒng)展示 .................................... 21 IV 系統(tǒng)軟件驗(yàn)證 ........................................... 21 四層電梯控制系統(tǒng)相應(yīng)圖片展示 ........................... 22 第 5章 總結(jié) .................................................. 35 參考文獻(xiàn) ..................................................... 36 致謝 ......................................................... 37 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第 1章 緒論 電梯的起源 電梯，是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí) ，進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備，包括人（貨）電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。在這些升降梯的基礎(chǔ)上，一代又一代 富有創(chuàng)新精神的工程師們在不斷改進(jìn)升降梯的技術(shù)。奧的發(fā)明了人類歷史上第一部安全升降梯。 電梯的現(xiàn)狀與發(fā)展 隨著社會(huì)的發(fā)展，越來越多高層建筑出現(xiàn)在人們的生活中， 電梯作為高層建筑中不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備，已然成為城市物質(zhì)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。據(jù)前瞻網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，我國電梯產(chǎn)量從 1990 年的 萬臺(tái)增長到 20xx 年的 萬臺(tái)，年復(fù)合 增長率 %，國內(nèi)電梯需求量從 20xx 年的僅 萬臺(tái)增長到 20xx 年的 萬臺(tái)，到 20xx 年底，我國電梯保有量超過 160 萬臺(tái)。 具體要求如下： （ 1）每層電梯設(shè)有上升和下降請求開關(guān)，電梯內(nèi)設(shè)有乘客到達(dá)層次的停站請求開關(guān)； （ 2）顯示電梯當(dāng)前所在樓層以及電梯運(yùn)行模式（上升或下降）； （ 3）電梯每 3 秒升降一層，電梯到達(dá)有停站請求的樓層后，電梯門開，開門指示燈亮，開門 5 秒后，電梯關(guān)門，關(guān)門指示燈滅，電梯繼續(xù)運(yùn)行，直到完成所有請求信號(hào)； （ 4）電梯運(yùn)行中，遵循電梯內(nèi)部樓層請求響應(yīng)優(yōu)先的原則，響應(yīng)請求信號(hào)時(shí)遵循運(yùn)行方向優(yōu)先的規(guī)則：當(dāng)電梯處于上升模式時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)比電梯所在位置高的上樓信號(hào)，由下至上執(zhí)行；若多個(gè)樓層都有下 降請求，則直接到達(dá)有下降請求的最高層，然后進(jìn)入下降模式。當(dāng)電梯開門時(shí)間超過 10 秒，則報(bào)警燈亮且 2 秒后電梯自動(dòng)關(guān)門； （ 6）電梯初始狀態(tài)為一層關(guān)門。 EDA 技術(shù)的基本特征 EDA 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，是電子技術(shù)的最新發(fā)展方向。 （ 2）設(shè)計(jì)中采用硬件描述語言 采用硬件描述語言進(jìn)行電路與系統(tǒng)的 描述是當(dāng)前 EDA 技術(shù)的另一個(gè)特征。 優(yōu)化功能是指根據(jù)布爾方程等效的原則，利用邏輯綜合生成的結(jié)果，采取更小更快的綜合結(jié)果代替一些復(fù)雜的單元，然后根據(jù)指定的目標(biāo)將其映射成新的網(wǎng)表或者一組邏輯方程。同時(shí)，架構(gòu)還包括了各種與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的服務(wù)。 EDA 技術(shù)發(fā)展趨勢 隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及集成技術(shù)的快速發(fā)展，面對如今的電子產(chǎn)品市場，設(shè)計(jì)師們需要更加實(shí)用、方便、快捷的 EDA 工具，這對 EDA 提出了更高的要求，從而也促進(jìn)了 EDA 技術(shù)的快速發(fā)展。 可編程邏輯器件具有減小系統(tǒng)體 積、增強(qiáng)邏輯設(shè)計(jì)的靈活性、提高系統(tǒng)的處理速度和可靠性、縮短設(shè)計(jì)周期、降低系統(tǒng)成本、具有系統(tǒng)加密功能等特點(diǎn)。 FPGA 簡介 1985 年，美國 Xilinx 公司率先推出了一種新型的 PLD—— 現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA）。 （ 1）可編程輸入 /輸出單元：該單元為芯片和外部電路的接口 ，可以完成不同電氣特性下的輸入輸出的匹配 [3]。 （ 4）嵌入式塊 RAM：采用嵌入式塊 RAM，大大擴(kuò)展了 FPGA 的使用靈活性和應(yīng)用范圍 [3]。 VHDL 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 一個(gè)完整的 VHDL 語言程序一般情況下包括 5 個(gè)部分：實(shí)體（ Entity）、結(jié)構(gòu)體（ Architecture）、配置（ Configuration）、包集合（ Package）、庫（ Library）。它用于描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程、系統(tǒng)的行為，以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)構(gòu)成形式。 配置（ Configuration） 配置用于從庫中選取所需要單元來組成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同規(guī)格的不同版本，使被設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能發(fā)生改變。 包集合（ Package） 程序包主要用于存放各設(shè)計(jì)模塊能共享的數(shù)據(jù)類型、常數(shù)、子程序等。 庫（ Library） 在 VHDL 設(shè)計(jì)中，為了提高便捷性以及使用的規(guī)范性，必須將一些常用的、預(yù)先定義的數(shù)據(jù)類型，