【正文】 ditor file”，詳細如圖 20 所示。如圖 21 所示。在“ File”欄對截止時 間“ End Time”設(shè)置為“ 10s”，在“ Options”欄的“ Grid Size”設(shè)置為“ 20ns”。 到達三樓載客后，電梯內(nèi)又接收 到下降到一樓的梯內(nèi)請求（ d1），于是電梯返回一樓待機。 ud：從電梯接收 c_d3 到電梯接收 d1 為止，賦值為 1 表示電梯此時向上運行；其余時間段都為 0，表示電梯此時向下運行或者待機。 led_c_d：在電梯接收到 c_d3 后，賦值樓層編碼為 100，表示梯外有人請求下降；電梯運行到達請求發(fā)出的樓層三樓后，電梯賦值變?yōu)?000，表示下降請求得到滿足。電梯上升到三樓時，響應(yīng)請求 c_d3，開門載客；進入預(yù)備下降狀態(tài)。觀察以下信號： up、 ud、 down、 led_c_u、 led_c_d、 led_d。 Led_c_u：在電梯接收到 c_u2 后，賦值樓層編碼為 010 即二樓，表示二樓梯外有人請求上升；電 梯運行到達請求發(fā)出的樓層二樓后，電梯賦值變?yōu)?000，表示上升請求得到滿足或在待機。 設(shè)電梯到達三樓時，響應(yīng)請求（ c_d3），開門載客；進入預(yù)備下降狀態(tài)。039。 仿真情況如下圖 27 所示。 alarm：跟隨超重信號 full 的賦值變化而變化。 7 結(jié)論 設(shè)計功能實現(xiàn)情況 對程序進行調(diào)試，經(jīng)計算機仿真分析，結(jié)果表明本電梯控制程序?qū)崿F(xiàn)了以下功能： （ 1） 電梯到達樓層時，能發(fā)出指示信號； （ 2）能指示電梯的運行狀態(tài)； （ 3）電梯的門操作具有關(guān)門延時設(shè)置； （ 4）當電梯出現(xiàn)故障時，由看門狗信號報警，并且只有通過技術(shù)人員輸入清除信號才能使電梯恢復(fù)正常的工作狀態(tài)； （ 5）電梯的超載報警程序能自動實現(xiàn)報警功能。造成在調(diào)試的過程中對信號隨意設(shè)置，導(dǎo)致仿真失敗，還以為是程序出錯，導(dǎo)致嚴重的人力、物力浪費以及設(shè)計者的精神損失。通過調(diào)試仿真觀察，可以看到本系統(tǒng)的信號延時在 10ms左右。 進一步完善建議 經(jīng)過現(xiàn)實觀察，發(fā)現(xiàn)本設(shè)計與生活中的電梯系統(tǒng)存在 一定區(qū)別 。解決這個問題 的途徑可以有： 34 （ 1） 在不對程序進行大改動的前提下，延長電梯在樓層的待機時間 ； （ 2）通過對程序的“電梯運行描述”模塊進行調(diào)整 ， 主要是改動“在無請求時，電梯在一樓待機”附近的相關(guān)語句； （ 3） 通過對電梯的運行規(guī)則進行重新的定義，刪掉電梯在無信號情況下進行預(yù)操作的流程，重新設(shè)計程序。只需對程序作一定調(diào)整即可。最后對寄存器及各端口作出相關(guān)的調(diào)整，就可以擴展成四層電梯控制。衷心祝愿我的父母和工程學(xué)院所有的老師 、同學(xué)都能幸?？鞓?。 此外，也要感謝身邊經(jīng)常給予幫助的老師和同學(xué)，感謝 BBS上的同道們所給予的指導(dǎo)。 需 先 對程序加以三樓的上升運行描 述以及相關(guān)端口的設(shè)置 。本設(shè)計是采用隨機邏輯控制方式來解決電梯請求信號的優(yōu)先問題。而在本設(shè)計里，卻把電梯的待機操作都設(shè)置 為返回一樓待機 。在日常應(yīng)用中，由于選用的硬件以及使用環(huán)境的問題，延時問題可能會進一步顯著。后來通過對 clk 信號的周期進行調(diào)試，當其減少到25ms 時，電梯的上述功能都能基本實現(xiàn)。參數(shù)的設(shè)置對 于整個設(shè)計可謂至關(guān)重要。 33 quick：電梯接受到提前關(guān)門信號 quick，電梯跳過關(guān)門等待時間。 圖 27 功能仿真圖 說明： wahaha：當關(guān)門中斷信號 deng 初次賦值為 1 時，本信號就賦值為 1，一直到故障清除信號 clr 賦值為 1 時才變?yōu)?0。 電梯接受到 deng、 c_d3 和 d3 電梯重新進入預(yù)備下降狀態(tài)，并且 c_d3 和 d3 信號都可以對 q2（ q23 時）進行清零處理。139。 led_d：在電梯接收到 d3 后，賦值為 100，表示梯內(nèi)請求到達樓層編碼為 100 即三樓；電梯運行到達請求目的樓層三樓后，電梯賦值變?yōu)?000，表示請求樓層得到滿足或在待機。 ud：從電梯接收請求信號后到電梯運行到三樓為止，賦值為 1 表示電梯此時向上運行；其余時間段都為 0，表示電梯此時向下運行或者待機。 電梯執(zhí)行完所有請求時電梯將停在一樓待機。 （ 2）當電梯在同一時間段 里接收到幾種不同的請求信號時： 電梯停在一樓，在同一時間段里接受到幾個請求信號，包括梯內(nèi)上升到三樓的請求（ d3）、二樓的梯外上升請求（ c_u2）和三樓的梯外下降請求（ c_d3）。 led： 電梯每運行到達一層時，都會有不同的信號輸出： 100111 00100 0000110。觀察以下信號： up、 ud、 down、 led、 led_c_d、 led_d。 圖 23 截止時間設(shè)置 圖 24 單位時間設(shè)置 電梯運行情況仿真 三層電梯的運行情況多樣，以觀察以下兩種情況為主。如對時鐘信號 clk 賦周期為 25ms 的周期信號，如圖 22 所示。同樣是使用相同的 文件名 dianti，后綴則改為 scf。 圖 19 編譯完成 在編譯完成以后，程序的調(diào)試亦告完結(jié)。詳見圖 18 所示。由于文件后綴名都默認為 TDF，在初次調(diào)試時并沒有注意這個問題，結(jié)果在編譯的時候老是出錯。在選擇輸入路徑時，選擇“ Text Editor File”以進行文本輸入，如圖 15 所示。 電梯外人上升請求信號顯示 led_c_d=cc_d。 電梯內(nèi)、外人請求信號進行綜合 end if。c_d22amp。amp。d22amp。139。 if c_d2=39。 對電梯外人上升請求信號進行檢測和寄存 elsif c_u2=39。 end if。 then d22=d2。139。 else q=1。 23 end if。q1=q1+1。039。139。 then door=10。 elsif en_dw=39。q1=q1+1。139。139。 then door=10。 開門操作 elsif en_up=39。up=39。139。039。 else door=00。 then alarm=39。wahaha=39。 then if clr=39。 所以在一樓時 led 賦值為“ 1001111”，三樓時 led 賦值為“ 0000110”。 在上述語句中 的“ elsif g2=39。139。139。039。139。 有下降請求，則電梯進入預(yù)備下降狀態(tài) end if。 有上升請求，則電梯進入預(yù)備上升狀態(tài) elsif dd_cc010 then en_dw=39。 有當前層的請求，則電梯進入開門狀態(tài) elsif dd_cc011 then en_up=39。 c_u22=39。 or c_u22=39。 電梯到達 2 樓，數(shù)碼管顯示 2 if updown=39。 電梯運動方向顯示，超載警告信號 up,down : out std_logic )。 電梯外人上升請求信號顯示 led_c_d:out std_logic_vector(2 downto 0)。 電梯內(nèi)人的請求信號 g1,g2,g3 : in std_logic。 時鐘信號 full,deng,quick,clr : in std_logic?！钡?。 then 。 if q1=3 then door=10。139。q2=0。139。 具體語 句設(shè)計說明 上文已說明了構(gòu)成 VHDL程序的兩大部分――實體和結(jié)構(gòu)體的相關(guān)語句。 關(guān)鍵字 process后面括號中的信號為時鐘信號，它列舉可激活進程語句的信號，唯有這些信號上的事件能引起進程語句執(zhí)行。 led_c_u=cc_u。 dd_cc=dd or cc_u or cc_d。 cc_d=c_d33amp。039。 dd=d33amp。 end if。139。039。139。 :process(clk) begin if clk39。 end behav。 signal en_up,en_dw:std_logic。 signal q2:integer range 0 to 9。 signal c_u11,c_u22:std_logic。 end dianti。 led_d : out std_logic_vector(2 downto 0)。 18 door : out std_logic_vector(1 downto 0)。 c_u1,c_u2: in std_logic。 use 。而在結(jié)構(gòu)體模塊中又內(nèi)嵌有進程執(zhí)行單元。因此程序運行需經(jīng)過以下流程： VHDL 庫調(diào)用；確立 控制器的端口及相關(guān)的寄存器；根據(jù)電梯運行規(guī)則，設(shè)計相關(guān)運行描述；對電梯內(nèi)外信號進行處理。 程序流程分析 電梯的運行規(guī)則確立后，需對整個控制程序的設(shè)計作一個流程規(guī)范。開門使能信號促使電梯開門載客，同時驅(qū)動關(guān)門延時信號、超重檢測以及故障檢測。又假如 ， 當電梯在三樓時，梯內(nèi)有到達一樓的下降請求信號，而二樓則有上升請求信號：當 電梯以 向下的方向 接近 二 樓的減速位置 時，判別二樓具有反向的請求信號，系統(tǒng)將把二樓的上升請求保存到上升請求 寄存 上 ， 不在二樓作停泊繼續(xù)下降到一樓去載客，然后讀取上升請求 寄存 中先前二樓的上升請求，執(zhí)行上升到二樓載客的操作 。 13 一 樓 待 機預(yù) 上 升二 樓預(yù) 下 降 預(yù) 上 升三 樓預(yù) 下 降無信號、下降信號上 升 信 號上升信號無 信 號 、 下 降 信 號無 信 號 圖 9 電梯運行狀態(tài)圖 在電梯運行過程中，存在一個如何處理信號優(yōu)先的問題。此時，電梯就進入預(yù)下降狀態(tài)，準備作下降運行。其分析圖如圖 6 所示。反之，則是下降請求信號。 電梯接收到請求信號后，都必須作預(yù)操作。 就上述比較而言，本設(shè) 計采用 EDA 方案更恰當。對于用 EDA 技術(shù) 完成的一個確定的設(shè)計，可以利用 相應(yīng)的工具 平臺 進行邏輯綜合和優(yōu)化 ，完成設(shè)計任務(wù)。進程內(nèi)部只含順序執(zhí)行的語句，即一串信號賦值中僅最后的賦值有效。結(jié)構(gòu)體能以行為、數(shù)據(jù)流和結(jié)構(gòu)等多種方式描述實體。 VHDL 語言的設(shè)計單元包括實體（ entity） 、結(jié)構(gòu)體 (architecture)、程序包（ package）以及配置（ configration）。 EDA 技術(shù)使得設(shè)計者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和 EDA軟件來完成對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)。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、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。 （ 3） 也可以通過電梯網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定時間內(nèi)自動掃描每臺電梯各部件以發(fā)現(xiàn)事故隱患做到事先維修，減少停梯時間，提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。電梯上網(wǎng)能確保為客戶提供更優(yōu)質(zhì)全程的服務(wù)。 其程序流程如圖 3 所示。 單片機在電梯控制中的應(yīng)用介紹 （張婭莉等， 2020）單片機體積小，處理速度快，價格低廉，功能強大，是合適的控制系統(tǒng)。從這種意義上來說，PLC 編程水平的高低就決定電梯運行狀態(tài)的好壞，因此 PLC 應(yīng)用在電梯控制電梯控制中的編程技術(shù)就成為控制電梯運行的關(guān)鍵技術(shù)。因此，目前在國產(chǎn)電梯及中低檔的客梯廣泛采用了 PLC 控制系統(tǒng)，特別適合在用電梯的技術(shù)改造。 PLC 在設(shè)計和制造上采取了許多抗干擾措施，輸入輸出 均有光電隔離。 由 PLC 或微機實現(xiàn)繼電器的邏輯控制功能，具有較大的靈活性，不同的控制方式可用相同的硬件，只是軟件各不相同。目前， MAX+plusII 支持多種第三方 EDA工具接口，包括： （ 1） Cadence；（ 2） Exemplarlogic；（ 3） Mentor Graphics；（ 4） Synopsys； （ 5） Synplicity；（ 6） Viewlogic。最后則是測試芯片在系統(tǒng)中的實際運行性能。首先根據(jù)系統(tǒng)的性能指標進行系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設(shè)計，對整個系統(tǒng)進行功 能劃分和模塊劃分。 VHDL 具有與具體硬件電路無關(guān)和設(shè)計平臺無關(guān)的特性，并且具有良好的電路行為 描述和系統(tǒng)描述的能力， 并在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計方面，表現(xiàn)了強大的生命力和應(yīng)用潛力。因此，嚴格地說， EDA技術(shù)應(yīng)該是這二者的結(jié)合，是這兩個技術(shù)領(lǐng)域共同孕育的奇葩。它主要采用并行工程和 “ 自頂向下 ” 的設(shè)計方 3 法 ，使開發(fā)者從一開始就要考慮到產(chǎn)品生成周期的諸多方面，包括質(zhì)量、成本、開發(fā)時間及用戶的需求等等，然后從系統(tǒng)設(shè)計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在方框圖一級進行仿真、糾錯、并用 V