【正文】 、狀態(tài)顯示器、譯碼器和樓層顯示器。 (5)能記憶電梯內(nèi)外所有請(qǐng)求，并按照電梯運(yùn)行規(guī)則按順序響應(yīng)，每個(gè)請(qǐng)求信號(hào)保留至執(zhí)行后消除。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 六層電梯控制器將實(shí)現(xiàn)的功能： (1)每層電梯入口處設(shè)有上下請(qǐng)求開關(guān)，電梯內(nèi)設(shè)有顧客到達(dá)層次的停站請(qǐng)求開關(guān)。 VHDL 還支持各種設(shè)計(jì)方法，既支持自底向上的設(shè)計(jì)，又支持自頂向下的設(shè)計(jì)；既支持模塊化設(shè)計(jì)，又支持層次化設(shè)計(jì)。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是 VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。 VHDL 主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。運(yùn)用有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了兩個(gè)進(jìn)程相互配合，狀態(tài)機(jī)進(jìn)程作為主要進(jìn)程，信號(hào)燈控制進(jìn)程作為輔助進(jìn)程。隨著社會(huì)需求的變化，電梯朝著節(jié)能、環(huán)保及智能化方向發(fā)展。太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE amp。 EDA 技術(shù)打破了軟件和硬件間的壁壘，是計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)與硬件實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)效率與產(chǎn)品能合二為一，它代表了電子技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。在主進(jìn)程中定義了 7 個(gè)狀態(tài)，分別是“ stopon1”“ dooropen”“ doorclose”“ doorwait4”“ up”“ down”和“ stop” ,在電梯時(shí)鐘的觸發(fā)下，通過當(dāng)前狀態(tài)和信號(hào)燈信號(hào)判定下一狀態(tài)。除了含有許多具有硬件特征的語句外， VHDL 的語言形式、描述風(fēng)格以及語法是十分類似于一般的 計(jì)算機(jī)高級(jí)語言 。 VHDL 具有功能強(qiáng)大的語言結(jié)構(gòu)，可以用簡(jiǎn)潔明確的 源代碼 來描述復(fù)雜的邏輯控制 。電梯的微機(jī)化控制主要有以下幾種形式： 1PLC 控制 2 單片機(jī)控制 3 單板機(jī)控制 4 單微機(jī)控制 5 多微機(jī)控制 6 人工智能控制 。 (2)設(shè)有電梯入口處位置指示裝置及電梯運(yùn)行模式 (上升或下降 )指示裝置。 (6)電梯運(yùn)行規(guī)則：當(dāng)電梯處于上升模式時(shí)，只響應(yīng)比電梯所在位置高的上樓請(qǐng)求信號(hào)，由下而上逐個(gè)執(zhí)行，直到最后一個(gè)上樓請(qǐng)求執(zhí)行完畢；如果高層有下樓請(qǐng)求，則直接升到由下樓請(qǐng)求的最高層，然后進(jìn)入下降模式。乘客在電梯中選擇所要到達(dá)的樓層，通過主控制器的處理，電梯開始運(yùn)行，狀態(tài)顯示器顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，電梯所在樓層數(shù)通過譯碼器譯碼從而在樓層顯示器中顯示。由于電梯又是每秒上升或下降一層，所以就可以通過一個(gè)統(tǒng)一的 1秒為周期的時(shí)鐘來觸發(fā)狀態(tài)機(jī)。實(shí)驗(yàn)板上輸入過大的脈沖序列，通過分頻器將高頻轉(zhuǎn)換為低頻，即 buttonclk，通過此時(shí)鐘信號(hào)控制電梯信號(hào)燈。stoplight[6..1] fuplight[6..1] fdnlight[6..1] 顯示按鈕指示。 其次是輸出端口，有升降請(qǐng)求信號(hào)以后，就得有一個(gè)輸出端口來指示請(qǐng)求是否被響應(yīng)，有請(qǐng)求信號(hào)以后，該輸出端口輸出邏輯‘ l’。在實(shí)體說明定義完端口之后，在結(jié)構(gòu)體 architecture 和 begin 之間需要有如下的定義語句， 來定義狀態(tài)機(jī)。 在信號(hào)燈控制進(jìn)程中，由于使用了專門的頻率較高的按鍵時(shí)鐘，所以使得按鍵的靈敏度增大，但是時(shí)鐘頻率不能過高，否則容易使按鍵過于靈敏。本設(shè)計(jì)采用了 STD_LOGIC_116STD_LOGIC_ARITH、 STD_LOGIC_UNSIGNED 程序包。端口模式主要就是 IN、BUFFER、 OUT 端口。結(jié)構(gòu)體負(fù)責(zé)描述電路器件的內(nèi)部邏輯功能或電路結(jié)構(gòu)。 選擇器件 1. 數(shù)據(jù)選擇器 邏輯功能表如 表 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 表 數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能表 2. 譯碼器 邏輯功能表如 表 表 譯碼器邏輯功能表 功能模塊 電梯主控制模塊 如圖 ： 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 圖 電梯主控制模塊 電梯主控制模塊端口說明： buttonclk 按鈕時(shí)鐘信號(hào) liftclk 電梯時(shí)鐘信號(hào) reset 復(fù)位鍵 f1upbutton 一樓上樓按鈕 f2upbutton 二樓上樓按鈕 f3upbutton 三樓上樓按鈕 f4upbutton 四樓上樓按鈕 f5upbutton 五樓上樓按鈕 f2dnbutton 二樓下樓按鈕 f3dnbutton 三樓下樓按鈕 f4dnbutton 四樓下樓按鈕 f5dnbutton 五樓下樓按鈕 f6dnbutton 六 樓下樓按鈕 stop1button 電梯內(nèi)部一樓按鈕 stop2button 電梯內(nèi)部二樓按鈕 stop3button 電梯內(nèi)部三樓按鈕 stop4button 電梯內(nèi)部四樓按鈕 stop5button 電梯內(nèi)部五樓按鈕 stop6button 電梯內(nèi)部六樓按鈕 fuplight[6..1] 每樓層上升指示燈 fdnlight[6..1] 每樓層下降指示燈 stoplight[6..1] 電梯內(nèi)部樓層指示燈 position[2..0] 樓層位置顯示 doorlight 電梯門狀態(tài)顯示 udsig 電梯上升下降顯示 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 分頻器模塊 如圖 ： 圖 分頻器模塊 模塊端口說明： clk_in 電源輸入端 div_out 分頻后時(shí)鐘輸出端 譯碼器模塊 如圖 ： 圖 aaa[2..0] 樓層位置輸出端 bbb[3..0] 譯碼輸出端 數(shù)據(jù)選擇器模塊 如圖 ： 圖 數(shù)據(jù) 選擇器模塊 數(shù)據(jù)選擇器模塊端口說明： input[3..0] 譯碼器輸入端 output[6..0] 數(shù)據(jù)選擇器輸出端 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 第 4 章 六層電梯模塊 仿真 電梯控制器控制仿真分析 示例 1： 圖 ，也就是 f5upbuttton 信號(hào)的一個(gè)脈沖 [9]，可以看到電梯從一層上升到五層， position 信號(hào)由 1變到 5， doorlight信號(hào) ‘1 ’ 表示開門， ‘0’ 表示關(guān)門。 (注意 fuplight和 fdnlight 是 6位的二進(jìn)制向量，這里的 “ 010000” ，表示五層有請(qǐng)求； “ 000100” 也就是 4，表示三層有請(qǐng)求 )。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 圖 示例 1 示例 2： 圖 ，它是圖 的 繼續(xù)，當(dāng)電梯停留在第六層的時(shí)候，在電梯外第四層有下降請(qǐng)求，這時(shí)候 fdnlight 信號(hào)燈由 0變?yōu)?8，說明第四層有下降請(qǐng)求。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 圖 示例 2 示例 3： 圖 ，原先電梯停留在第一層，這時(shí)候電梯外第六層有下降請(qǐng)求，電梯上升到第六層，乘客進(jìn)入電梯以后要求下降到一層，與此同時(shí)，在電梯外第三層有上升請(qǐng)求，電梯首先要響應(yīng)下降請(qǐng)求然后再響應(yīng)這個(gè)上升請(qǐng)求，所以電梯得先下降到一層，然后再上升到第三層來， 接著電梯內(nèi)部五樓，三樓都有請(qǐng)求信號(hào)，于是電梯升到五樓然后下降到三樓， 這是符合常理的。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 圖 示例 3 示例 4： 圖 所示的仿真，原先電梯停留在第一層，電梯外第六層有下降請(qǐng)求，電梯上升到六層，乘客進(jìn)入電梯以后要求下降到一層，此時(shí)，二 層有下降請(qǐng)求，接著又有上升請(qǐng)求，電梯首先在二層停留。 當(dāng)輸入信號(hào) aaa=1 時(shí)，輸出 bbb=0001。 仿真波形圖如圖 ： 圖 分頻器仿真波形 頂層電路仿真分析 實(shí)例（ 1）： 當(dāng)二樓上升按鈕為 高電平時(shí)，即 f2uplight=1。在設(shè)計(jì)方法上也做了特殊的 設(shè) 計(jì)，所以使得擴(kuò)展性較好。在電梯的上升模式時(shí)，如果有本層請(qǐng)求信號(hào)，則電梯開門；如果沒有任何請(qǐng)求信號(hào)，則電梯停在當(dāng)前層；否則用 abc 和 stoplight 與 fuplight向量比較， 如果 stoplight 或 fupligh 比 abc 大，則 說明更高層還有上升或者停戰(zhàn)請(qǐng)求，電梯需繼續(xù)上升；如果 abc 更大，則用 abc 與 fdnlight 作比較，如果 fdnlight 更大，則說明更高層有下降請(qǐng)求，電梯繼續(xù)上升，否則電梯下降。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 參考文 獻(xiàn) [1]黃正巾，徐堅(jiān)等 . 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