【正文】 ting current floor, displaying current floor by LED, the control of the door and operation of elevator. Key words: elevator control system。早期的升降工具基本以人力為動力。奧的發(fā)明了人類歷史上第一部安全升降梯。據(jù)前瞻網(wǎng)統(tǒng)計，我國電梯產(chǎn)量從 1990 年的 萬臺增長到 20xx 年的 萬臺，年復合 增長率 %，國內(nèi)電梯需求量從 20xx 年的僅 萬臺增長到 20xx 年的 萬臺，到 20xx 年底，我國電梯保有量超過 160 萬臺。當電梯開門時間超過 10 秒，則報警燈亮且 2 秒后電梯自動關門； （ 6）電梯初始狀態(tài)為一層關門。 （ 2）設計中采用硬件描述語言 采用硬件描述語言進行電路與系統(tǒng)的 描述是當前 EDA 技術的另一個特征。同時，架構(gòu)還包括了各種與數(shù)據(jù)庫相關的服務。 可編程邏輯器件具有減小系統(tǒng)體 積、增強邏輯設計的靈活性、提高系統(tǒng)的處理速度和可靠性、縮短設計周期、降低系統(tǒng)成本、具有系統(tǒng)加密功能等特點。 （ 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]。 VHDL 設計基礎 一個完整的 VHDL 語言程序一般情況下包括 5 個部分：實體（ Entity）、結(jié)構(gòu)體（ Architecture）、配置（ Configuration）、包集合（ Package）、庫（ Library）。 配置（ Configuration） 配置用于從庫中選取所需要單元來組成系統(tǒng)設計的不同規(guī)格的不同版本，使被設計系統(tǒng)的功能發(fā)生改變。 庫（ Library） 在 VHDL 設計中，為了提高便捷性以及使用的規(guī)范性，必須將一些常用的、預先定義的數(shù)據(jù)類型，子程序等存放在一起，以供調(diào)用，這就是庫，因此，庫就是經(jīng)編譯的數(shù)據(jù)的集合，它可以存放實體定義、程序包定義、構(gòu)造體定義以及配置的定義。 QuartusII 提供了方便的實體設計、快速的編譯處理以及編程功能，是目前 FPGA/CPLD 開發(fā)工具中較為理想的綜合、仿真軟件 [1]。 （ 4）編程下載通用性強：主板系統(tǒng)含 FPGA/CPLD 通用下載編程模塊，可用于對 Altera 、 Lattice、 Xilinx 等多家國際著名的 PLD 公司幾乎所有 isp 或現(xiàn)場配置的 CPLD/FPGA 進行編程下載 [11]。 系統(tǒng)生成器件如圖 所示。 圖 外部上升請求指示燈亮滅轉(zhuǎn)換流程圖 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 12 （ 1）當 3樓有外部上升請求時： 3樓外部上升請求指示燈亮，若電梯處于上升狀態(tài)響應此上升請求（ state（ 1 downto 0）＝ 11），或下降狀態(tài)響應此上升請求（ state（ 1 downto 0）＝ 10），則當電梯停止（ run＝ 0）且停在 3樓時， 3 樓的外部上升請求指示燈滅； 若電梯處于下降狀態(tài)響應下降請求時（ state（ 1 downto 0）＝ 00）， 3 樓的內(nèi)部請求和 3樓的外部請求信號也可將電梯停在 3 樓，因此不能簡單的通過電梯是 否停止來判斷信號燈熄滅，因此電梯在這種狀態(tài)下，只有當 2 樓沒有外部下降信號且 12樓沒有內(nèi)部請求時，電梯停止（ run＝ 0）且停在 3樓， 3樓的外部上升信號指示燈才可以熄滅； 若電梯處于上升狀態(tài)來響應下降請求（ state（ 1 downto 0）＝ 01）， 3 樓的外部下降請求同樣可以使電梯停在三樓，因此同樣不能簡單的通過電梯是否停止來判斷 3 樓外部上升請求指示燈的亮滅，因此電梯在這種情況的，只有當 2 樓沒有外部下降請求時，電梯停止（ run＝ 0）且停在 3樓， 3樓的外部上升請求指示燈才可以熄滅。 內(nèi)部請求信號響應 內(nèi)部請求信號有 4個。根據(jù)設計要求，電梯每秒升降一層，系統(tǒng)時 鐘選擇 2HZ,因此設有計數(shù)器，當計數(shù)器到 6 時， 3秒時間到，計數(shù)器的值恢復為 0，樓層顯示則相應地加 1或減 1。 開關門控制流程圖如圖 所示。 （ 2）當電梯在 2樓時： 當電梯停在 2樓時（ run＝ 0）：先判斷 2樓是否有外部上升或下降的請求，若電梯在 2樓有外部上升或下降請求，則電梯開門；若電梯當前處于下降狀態(tài)（ state（ 0）＝ 0），則再判斷電梯是否有內(nèi)部 1樓請求，若有內(nèi)部請求去 1樓，則電梯開始運行（ run＝ 1），電梯變?yōu)橄陆禒顟B(tài)去響應下降請求（ state（ 1 downto 0）＝ 00），再判斷電梯是否有 1樓的外部上升請求，若電梯有 1 樓外部上升請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），電梯變?yōu)橄陆禒顟B(tài)去響應上升 請求（ state（ 1 downto 0）＝ 10），再判斷電梯是否有 34樓的內(nèi)部請求或 3樓的外部上升請求，如果電梯內(nèi)部有 34樓請求或 3樓有外部上升請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），此時電梯變?yōu)樯仙隣顟B(tài)去應答上升請求（ state（ 1 downto 0）＝ 11）；最后判斷是否有 34樓的外部下降請求，若有 34樓的外部下降請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），此時電梯變?yōu)樯仙隣顟B(tài)去響應下降請求（ state（ 1 downto 0）＝ 01）；若電梯當前處于上升狀態(tài)（ state（ 0）＝ 1），則再判斷電梯是否有 34樓的內(nèi)部請 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 19 求或 3樓的外部上升請求，如果電梯內(nèi)部有 34樓請求或 3樓有外部上升請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），此時電梯變?yōu)樯仙隣顟B(tài)去應答上升請求（ state（ 1 downto 0）＝ 11）；再判斷是否有 34樓的外部下降請求，若有 34樓的外部下降請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），此時電梯變?yōu)樯仙隣顟B(tài)去響應下降請求（ state（ 1 downto 0）＝ 01），再判斷電梯是否有內(nèi)部 1樓請求，若有內(nèi)部請求去 1 樓，則電梯開始運行（ run＝ 1），電梯變?yōu)橄陆禒顟B(tài)去響應下降請求（ state（ 1 downto 0） ＝ 00），最后判斷電梯是否有 1 樓的外部上升請求，若電梯有 1樓外部上升請求，則電梯開始運行（ run＝ 1），電梯變?yōu)橄陆禒顟B(tài)去響應上升請求（ state（ 1 downto 0）＝ 10）； 若電梯正在運行（ run＝ 1），則當電梯處于上升狀態(tài)去完成上升請求時（ state（ 1 downto 0）＝ 11），若 2 樓有外部上升請求，則電梯停運并開門；若電梯處于上升狀態(tài)去應答下降信號時（ state（ 1 downto 0）＝ 01），若 2 樓有外部下降請求且 3－ 4 樓沒有外部下降請求，則電梯停運并開門；若電梯處于下降狀態(tài)去應答下降信 號時（ state（ 1 downto 0）＝ 00），若 2樓有外部下降請求，則電梯停運并開門；若電梯處于下降狀態(tài)去完成上升請求時（ state（ 1 downto 0）＝10），若 2樓有外部上升請求且 1樓沒有上升請求時，電梯停運并開門。 表 信號與管教對照表 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 22 圖 系統(tǒng)仿真圖 如圖 ，當復位時（ rst＝ 1），電梯門關閉（ door＝ 00），電梯處于 1 樓（ led7s＝ 0000110），電梯停止運行（ run＝ 1）。如圖 所示。根據(jù)方向優(yōu)先原則，電梯先應答 1 樓的上升請求，再應答 3樓的上升請求，如圖 、 所示。電梯先響應 1 樓的請求，再響應 3樓的請求，如圖 、圖 所示。 （ 4）電梯還設有報警功能，當電梯開門時間超過 8 秒時，電梯報警，并在 3秒后自動關門。在外求學的這四年，你們在物質(zhì)上和精神上都給了最大的支持，堅定了我追求夢想的信念，給了我勇氣，在這大學畢業(yè)之際，希望即將步入社會的我，能成為你們的驕傲。 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 36 參考文獻 [1] 劉昌華 . EDA 技術與應用 — 基于 Quartus 和 VHDL.[M]. 北京：北京航空航天大學出版社 .20xx [2] 王心水． 基于 FPGA 的多功能密碼鎖的設計 [J]．電子技術， 20xx， 4： 6062． [3] 王永祥，劉焱． EDA 實驗教學的電子密碼鎖創(chuàng)新設計 [J]．宜春學院學報， 20xx，8： 3639． [4] 徐志軍，王金明，尹廷輝． EDA 技術與 VHDL 設計 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [5] 祝常青，張偉功，于倫正． VHDL 語言的可綜合性 [J]．微電子學與計算機， 1998， 4：2529． [6] 于潤偉． EDA 基礎與應用 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 20xx． [7] 王振紅．數(shù)字電路設計與應用實踐教程 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 20xx． [8] 鄭 常胼 ． 基于 FPGA 和硬件教學實驗的設計與開發(fā) [D]．天津：天津大學， 20xx． [9] 攤會生，張昌凡． EDA 技術及應用 VHDL 版 [M]．西安：西安電子科技大學出版社， 20xx． [10] 劉欲曉，方強，黃宛寧． EDA 技術與 VHDL[M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx． [11] 江思敏． VHDL 數(shù)字電路及系統(tǒng)設計 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 20xx． [12] 付家才． EDA 工程實踐技術 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 20xx． [13] 吳迪，楊梅，嚴飛． EDA 與數(shù)字系統(tǒng)實驗教程 [M]．大連：大連海 事大學出版社， 20xx． 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 37 致謝 時光飛逝，從論文的選題，到準備，到實施，到完成整個設計，本文的設計在我的指導老師悉心的指導和幫助之下得以完成。 基于 FAGA 的四層電梯控制系統(tǒng)設計 35 第 5章 總結(jié) 本次四層電梯控制系統(tǒng)的設計通過 VHDL 語言編程，在 QuartusII 環(huán)境下開發(fā)，下載至目標芯片 FPGA 上，在 ZY11EDA13BE 實驗系統(tǒng)中硬件實現(xiàn)。根據(jù)方向優(yōu)先原則，電梯先應答 4 樓的下降請求，再應答 2樓的下降請求，如圖 、 所示。電梯先應答 2樓的上升請求，然后再應答 3樓的上升請求。3 秒后，電梯到達 2 樓（ led7s＝ 1011011），電梯停止運行（ run＝ 1），電梯開門（ door＝ 11）， 2 樓外部上升請求指示燈滅（ up_req(2)=0）。 （ 4）當電梯在 4樓時： 當電梯停在 4樓時（ run＝ 0）：先判斷是否有 4 樓的外部下降請求 4樓有外部下降請求，則電梯開門；在判斷 23樓是否有外部下降請求或 13樓的內(nèi)部請求，若 2－ 3 樓有外部下降請求或電梯內(nèi)部有到 1－ 3樓的請求時，則電 梯開始運行（ run＝ 1），此時電梯處于下降狀態(tài)去完成下降信號（ state（ 1 downto 0）＝00），最后判斷電梯是否有 13樓的外部上升請求，若 1－ 3樓有外部上升請求時，電梯運行（ run＝ 1），此時電梯處于下降狀態(tài)去應答上升信號（ state（ 1 downto 0）＝ 01）。 電梯運行時，遵循電梯內(nèi)部請求優(yōu)先響應的原則，同時響應請求信號遵循運行方向優(yōu)先原則，即： 電梯處于上升模式時，電