【正文】 THEN stoplight=0000。 END IF。139。cleardn=39。 THEN IF position=3 AND(stoplight(position)=39。) THEN mylift=stop。139。 OR fdnlight(pos)=39。 pos:=pos+1。139。mylift=up。139。 OR fuplight(1)=39。139。139。139。 ELSIF position=2 THEN IF stoplight=0000 AND fuplight=0000 AND fdnlight=0000 THEN udsig=39。039。mylift=up。clearup=39。) THEN udsig=39。139。) THEN udsig=39。 END IF。 mylift=up。039。 mylift=doorclose。 WHEN doorwait3=mylift=doorwait4。pos:=1。 cleardn=39。 確定 mylift 取值為 lift_stata 的 10 個(gè)狀態(tài) SIGNAL clearup:STD_LOGIC。 stop1button,stop2button,stop3button,stop4button:IN STD_LOGIC。 f1upbutton:IN STD_LOGIC。 END ARCHITECTURE behv。 ELSE next_state=st3。 在下一時(shí)鐘后，進(jìn)程 REG 的狀態(tài)將維持為 st0 ELSE next_state=st1。 ELSIF clk=39。 State_inputs: IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 1)。 再就感謝 幫助過我 的同學(xué)，在他們的幫助下，我才能完成本次設(shè)計(jì)，他們也同樣的鼓勵(lì)我。CPLD 作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制 方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。 圖 10 圖 11 21 圖 10 和圖 11 是有兩站停站的請(qǐng)求，顯示是正確的，沒有混亂的現(xiàn)象。在仿真的可以看出來(lái) buttonclk很密集，基本上近似于一條黑線，是因?yàn)椴捎昧祟l率較高的時(shí)鐘脈沖。按鍵后產(chǎn)生的點(diǎn)亮的信號(hào)燈 (邏輯值為 “ 1” )用于作為狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中的判斷條件，而 clearup和 cleardn 信號(hào)為邏輯 “ 1” 使得相應(yīng)的信號(hào)燈熄滅。 （ 2） 四層電梯控制器的結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì) 首先說明一下狀態(tài)。不需要有上升請(qǐng)求，二層與三層則上升，下降請(qǐng)求端口都有；在電梯內(nèi)部，應(yīng)該設(shè)有各層停留的請(qǐng)求端口；一個(gè)電梯時(shí)鐘輸入端口，該輸入時(shí)鐘以 1秒為周期，用于驅(qū)動(dòng)電梯的升降及開門關(guān)門等動(dòng)作；另有一個(gè)是按鍵時(shí)鐘輸入端口，時(shí)鐘頻率比電梯時(shí)鐘高。 (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。 一位熱碼編碼就是用 n 個(gè)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn) n 個(gè)狀態(tài)的編碼方式，狀態(tài)機(jī)中的每一個(gè)狀態(tài)都由 其中一個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)來(lái)表示。根據(jù)VHDL 綜合器的規(guī)則，對(duì)于所有可能的輸入條件，如果進(jìn)程 中的輸出信號(hào)沒有被明確的賦值時(shí)，此信號(hào)將自動(dòng)被指定，即在未列出的條件下保持原值，這就意味著引入了寄存器。 在一般狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，為了能獲得可綜合的，高效的 VHDL 狀態(tài)機(jī)描述，建議使用枚舉類數(shù)據(jù)類型來(lái)定義狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，并使用多進(jìn)程方式來(lái)描述狀態(tài)機(jī)的內(nèi)部邏輯。 一般狀態(tài)機(jī)的 VHDL 設(shè)計(jì) （ 1） 狀態(tài)機(jī)的一般組成 用 VHDL 設(shè)計(jì)有限狀態(tài)機(jī)方法有多種，但最一般和最常用的狀態(tài)機(jī) 設(shè)計(jì)通常包括說明部分，主控時(shí)序部分，主控組合部分和輔助進(jìn)程部分 , 附錄 1 為狀態(tài)機(jī)的一種設(shè)計(jì)情況。除了轉(zhuǎn)移之外，復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)還具有重復(fù)和歷程功能。它包括兩個(gè)主要部分：即組合邏輯部分和寄存器。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(lái)觸發(fā)狀態(tài)機(jī)。 當(dāng)前電梯發(fā)展的智能化發(fā)方向是 IC 卡智能電梯，但最終的發(fā)展是聲控智能電梯， IC 卡智能電梯 PLC 都需通過外加 IC 讀卡芯片才能實(shí)現(xiàn)， PLC 單獨(dú)是不能實(shí)現(xiàn)的，那以后的聲控智能電梯 PLC 就能不能單 獨(dú)實(shí)現(xiàn)，然而我們采用 VHDL技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)電梯的智能化，節(jié)能，也可以提高電梯的舒適性，可靠性和安全性。如果設(shè)計(jì)的電路時(shí)延滿足要求，則可以進(jìn) 行器件編程（或配置）。 （ 4）綜合。 （ 6）對(duì)于用 VHDL 完成的一個(gè)確定設(shè)計(jì)，可以利用 EDA 工具進(jìn)行邏輯綜合和優(yōu)化，并能自動(dòng)地把 VHDL 描述轉(zhuǎn)變成門電路級(jí)網(wǎng)表文件。 VHDL 的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，或稱設(shè)計(jì)實(shí)體（可以是一個(gè)元件，一個(gè)電路模塊或一個(gè)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(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分?？梢哉f電子 EDA 技術(shù)已經(jīng)成為電子工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的技術(shù)支持?，F(xiàn)在， VHDL 已經(jīng)成為系統(tǒng)描述的國(guó)際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，得到眾多 EDA 公司的支持，越來(lái)越多的硬件設(shè)計(jì)者使用 VHDL 描述數(shù)字系統(tǒng)。一種是采用專家系統(tǒng)，即收集專家在電梯控制領(lǐng)域的各種知識(shí)，也就是說對(duì)在電梯的各種不同情況下專家們有可能采取的策略進(jìn)行匯總、分類，組織成規(guī)則庫(kù)，然后根據(jù)采集到的電梯的數(shù)據(jù)以規(guī)則庫(kù)里的推理規(guī)則確定電梯的派梯方案。 對(duì)電梯的原有機(jī)械電梯部分基本不作改動(dòng)，包括提升部分、廳門控制部分等等，只是在原有電梯控制系統(tǒng)之上增加一層接口層，在接口層實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯各種信號(hào)的采集和通過電梯的原有外部輸入接口實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯控制信 號(hào)的輸入，在接口層之上實(shí)現(xiàn)電梯群的智能化群控。 自 1889 美國(guó)的奧的斯升降機(jī)公司推出了世界第一部以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力誕生名副其實(shí)的電梯，從而徹底改寫了人類使用升降 工具的歷史。但這些外國(guó)公司對(duì)電梯控制系統(tǒng)的技術(shù)控制非常嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)的中小型企業(yè)根本沒有能力與他們競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展歷程，從改革開放到今天，電梯行業(yè)在不知不覺中走過了一個(gè)從無(wú)到有，從有到多，從多到精的發(fā)展歷程。 而電梯的核心是電梯控制器。s work and life close correlation. Along with society39。該部件的好壞不僅影響電梯的運(yùn)行質(zhì)量，還會(huì)影響電梯的安全性和可靠性能。隨著住宅市場(chǎng)的巨大變化，中國(guó)已經(jīng)成為全球容量最大、增長(zhǎng)最快的電梯市場(chǎng)。 將人工智能應(yīng)用 到電梯控制領(lǐng)域是從上世紀(jì) 80 年代開始的，那時(shí)人工智能 4 蓬勃發(fā)展，專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等許多最新的人工智能成果都被應(yīng)用到電梯群控的派梯算法上，但這些具有智能化派梯策略的電梯在中國(guó)的使用卻很晚，使用量并不是很大。 接口層的實(shí)現(xiàn)采用分布式控制技術(shù)，在每 — 臺(tái)電梯的每一樓層的外招板上加裝一塊外招接口板，在內(nèi)招板上加裝一塊內(nèi)招接口板，在電梯控制柜中加 裝一塊梯態(tài)接口板，這些接口板上都有一個(gè)獨(dú)立的 CPU 控制著各自的信號(hào)采集、發(fā)送、接收、轉(zhuǎn)發(fā)，它們通過一條公用總線與信號(hào)采集主機(jī)相連，信號(hào)采集主機(jī)負(fù)責(zé)電梯所有信號(hào)的收集和轉(zhuǎn)發(fā)，負(fù)責(zé)將收集到的電梯信號(hào)送達(dá)上層的群控主機(jī)和實(shí)時(shí)監(jiān)控主機(jī)，并轉(zhuǎn)發(fā)群控主機(jī)和監(jiān)控主機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)。由于它是一門剛剛發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，涉及面廣，內(nèi)容豐富，理解各異，所以目前尚無(wú)一個(gè)確切的定義。具有代表性的是全國(guó)每?jī)赡昱e辦一次大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)。 VHDL 語(yǔ)言 VHDL 的英文全名是 VeryHighSpeed Integrated Circuit HardwareDescription Language,誕生于 1982 年。 （ 3） VHDL 有良好的可讀性，接近高級(jí)語(yǔ)言，容易理解。用編譯工具將文本文件編譯成代碼文件，并檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤。最后生成一個(gè)供器件編程（或配置）的文件，同時(shí)還會(huì)在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中增加一些時(shí)序信息，以便于后仿真。但大多數(shù)仍然是采用 PLC實(shí)現(xiàn)電梯的升降控制，但是采用 PLC 實(shí)現(xiàn)電梯控制器 的設(shè)計(jì)存在大量的缺點(diǎn)缺點(diǎn)。 總之，這五個(gè)流程圖將電梯控制系統(tǒng)具體化，有利于后面的設(shè)計(jì)。 停車控制程序 到站 開門 等待 2秒 等待 2秒 清該層對(duì)應(yīng)指示燈 關(guān)門 返回 12 狀態(tài)譯碼器 狀態(tài)寄存器 輸 出譯碼器 輸出信號(hào) 狀態(tài)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和功能 狀態(tài)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 2．產(chǎn)生輸出信號(hào)序列。對(duì)于這兩類狀態(tài)機(jī)，控制定序都取決于當(dāng)前狀態(tài)和 輸入信號(hào)。狀態(tài)機(jī)隨外部時(shí)鐘信號(hào)以同步方式工作，當(dāng)時(shí)鐘的有效跳變到來(lái)時(shí)，時(shí)序進(jìn)程將代表次態(tài)的信號(hào) next_state 中的內(nèi)容送入現(xiàn)態(tài)信號(hào) current_state 中，而 next_state 中的內(nèi)容完全由其他進(jìn)程根據(jù)實(shí)際情況而定，此進(jìn)程中往往也包括一些清零或置位的控制信號(hào)。一般而言，在進(jìn)程中使用變量傳遞數(shù)據(jù)，然后使用信號(hào)將數(shù)據(jù)帶出進(jìn)程。 （ 2） 狀態(tài)機(jī)的編碼方案 在狀態(tài)機(jī)的編碼方案中，有兩種重要的編碼方法：二進(jìn)制編碼和一位 熱碼(One— Hot)編碼。 (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。根據(jù)電梯的實(shí)際工作情況，可以把狀態(tài)機(jī)設(shè)置 10 個(gè)狀態(tài)，分別是“電梯停留在 1 層”、“開門”、“關(guān)門”、“開門等待第 1 秒”、“開門等待第二秒”、“開門等待第三秒”、“開門等待第四秒”、“上升”、“下降”和“停止”狀態(tài)。這里是四層的電梯控制器，那么只需定義一個(gè)兩位的就足夠顯示了。狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中的很多判斷條件是以信號(hào)燈進(jìn)程產(chǎn)生的信號(hào)燈信號(hào)為依據(jù)的，而信號(hào)燈進(jìn)程中信號(hào)燈的熄滅又是有狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中傳出 clearup 和 cleardn 信號(hào)來(lái)控制。這些假設(shè)都是符合實(shí)際情況的。 圖 9 圖 9 是有下降請(qǐng)求的情況，因?yàn)殡娞莸某跏紶顟B(tài)為一層的開門等待狀態(tài)，所以在第四層有下降請(qǐng)求的時(shí)候，電梯先是上升到第四層，開門 4 秒以后關(guān)門，然后下降，停站請(qǐng)求為第一層，所以到第一層的時(shí)候開門 4 秒后關(guān)門，停在第一層，等待下次請(qǐng)求。 那么當(dāng)電梯運(yùn)行到第四層的時(shí)候就應(yīng)該繼續(xù)為 up 狀態(tài)，先響應(yīng)第五層的下降請(qǐng)求，狀 態(tài)變?yōu)?down,再轉(zhuǎn)為下降狀態(tài)，回到第四層再才相應(yīng)第四層的下降請(qǐng)求。李老師多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。2020 ［ 12］ 林都，曾建平，陸載德 .電梯群控系統(tǒng)的活動(dòng)掃描法仿真 [J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) ,1995(4) 24 附錄 1 狀態(tài)機(jī)的 VHDL 程序 LIBRARY IEEE。 BEGIN REG: PROCESS (reset, clk) 時(shí)序邏輯進(jìn)程 BEGIN IF reset=39。 END PROCESS。 否則，在下一時(shí)鐘后，進(jìn)程 REG 的狀態(tài)將為 st2 END IF。 END IF。 ENTITY fourfilft IS PORT(buttonclk:IN STD_LOGIC。 f4dnbutton:IN STD_LOGIC。 27 END fourfilft。 THEN mylift=stopon1。 THEN CASE mylift IS WHEN stopon1=doorlight=39。 cleardn=39。039。139。139。mylift=down。139。 ELSIF (stoplight(4)=39。139。 ELSE udsig=39。mylift=doorclose。 ELSIF udsig=39。cleardn=39。 OR fuplight(1)=39。039。 ELSIF (stoplight(2)=39。139。cleardn=39。139。139。 END IF。) 31 THEN mylift=stop。 WHEN down=position=position1。139。139。139。 THEN IF position=2 AND(stoplight(position)=39。cleardn=39。 END process ctrlift。 ELSE 。 32 END IF。 ELSE clearup=39。 ELSIF udsig=39。139。 WHEN stop=mylift=dooro