【正文】 3dnlight=1 時(shí)，電梯到達(dá)六樓，此時(shí)電梯內(nèi)部按鈕stop1button=1；與此同時(shí)，三樓電梯 f3dnlight=1,電梯到達(dá)三樓停后，最終到達(dá)一樓。隨后要響應(yīng)二層上升請求，上升到二層，乘客進(jìn)入電梯以后要求上升到三層，所以電梯最后的停留位置在三層。 電梯開始下降，即 udsig=1，抵達(dá)四樓后電梯門開， doorlight=1, 這時(shí)候，在電梯內(nèi)部有一樓向上請求，接著電梯內(nèi)部有三樓的請求，所以電梯繼續(xù)下降，到達(dá)三層后，電梯門開 [11]，四秒后電梯門關(guān)，又因?yàn)橐粯怯姓埱笏宰罱K到達(dá)一樓停止響應(yīng)， position 信號的值保持在 1，電梯處于上升 模式 。在仿真圖中看不到 buttonclk，只顯示為一條黑色的線，是因?yàn)椴捎昧祟l率較大的時(shí)鐘。這些都滿足上面調(diào)用的 IEEE 庫中的程序包 [7]。 六層電梯控制器 VHDL 設(shè)計(jì) 六層電梯控制器的源代碼可知。 六層電梯控制器的結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì) 首先說明一下狀態(tài)。電梯所處位置顯示通過譯碼器，再通過數(shù)據(jù)選擇器顯示到數(shù)碼管上。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 圖 總體設(shè)計(jì)方案 電梯上下層運(yùn)行流程圖 電梯上升流程圖，如圖 ： 圖 電梯上升流 程圖 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 電梯下降流程圖，如圖 ： 圖 電梯下降流程圖 電梯運(yùn)行控制流程圖 如圖 ： 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 圖 電梯運(yùn)行控制流程圖 六層電梯控制器的設(shè)計(jì)思路 電梯控制器運(yùn)用狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，思路比較清晰。 (4)電梯到達(dá)有停站請求的樓層，經(jīng)過 1 秒電梯門打開，開門指示燈亮，開門 4秒后，電梯門關(guān)閉 (開門指示燈滅 )，電梯繼續(xù)進(jìn)行，直至執(zhí)行完最后一個(gè)請求信號后停留在當(dāng)前層。 VHDL 支持同步電路、異步電路和隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)，這是其他硬件描述語言所不能比擬的。 關(guān)鍵字 ：電梯 控制器， VHDL，狀態(tài)機(jī)， CPLD 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) IV 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) V Base on VHDL Six Layer of Elevator Control System ABSTRACT Elevator has bee an indispensable device as a vertical transport in highrise buildings and public places. China is the world?s largest elevator market ,and also has the highest lift capacity. But the lack of independent intellectual property rights and core technologies, the market share of own brands account for very little. With the changing of the munity?s needs, elevator develop towards energy saving, environmental protection and intelligent. EDA breaks the barriers between hardware and software. Not only the puter software technology and hardware but also the design efficiency and product performance are bined. EDA represents the electronic design technology and application technology?s development. VHDL digital system is mainly used to describe the interface, structure and function. Its syntax is easy and transplantable. This design which uses VHDL simulated by Altera?s Quartus II software. I use method named finite state machine which two processes plement each other. The state machine process act as the main process, and the signal control process act as a assistant. Seven states were defined in the main process, namely “stopon1” “dooropen” “doorclose” “doorwait4” “up” “down” and “stop”. Triggered by the lift?s clock, the next state is determined by the current state and the signal. In signal control process, registers keep input value, and lamps black out when the control process, registers keep input value, and lamps black out when the control signal in the main process is high value. Key words: Elevator Controller, VHDL State Machine,CPLD 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) VI 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第 1 章 緒論 隨著社會(huì)的發(fā)展 ,電梯的使用越來越普遍 ,已經(jīng)從原來只在商業(yè)大廈 ,賓館使用 ,過度到在辦公樓 ,居民樓等場所使用 ,并且對電梯功能的要求也不斷提高 ,相應(yīng)地 其控制方式也在不停地發(fā)生變化 .對于電梯的控制 ,傳統(tǒng)的方法是使用繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，隨著技術(shù)的 不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)在電梯控制上的 應(yīng)用日益廣泛，現(xiàn)在已進(jìn)入全微化控制的時(shí)代。中國是全球最大的電梯市場，也具有最強(qiáng)的電梯生產(chǎn)能力，但由于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，自主品牌占 市場 的份額很少。 VHDL 主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的接口，結(jié)構(gòu)和功能，它的語法簡單易懂，移植性好。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（或稱可視部分 ,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。隨著 EDA 技術(shù)的快速發(fā)展 ，VHDL 已廣泛應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)與控制的各個(gè)方面 本文采用 VHDL 語言來設(shè)計(jì)實(shí)用六層電梯控制器，其 代碼具有良好的可讀性和易理解性，源程序經(jīng) A1tera 公司的 Quartus II 軟件仿真，目標(biāo)器件選用 CPLD 器件。當(dāng)電梯處于下降模式時(shí)則與上升模式相反。根據(jù)電梯的實(shí)際工作情況，可以把狀態(tài)機(jī)設(shè)置 7個(gè)狀態(tài)，分別是 “ 電梯停留在第 1層 ” 、 “ 開門 ” 、 “ 關(guān)門 ” 、 “ 開門等待 4秒 ” 、太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 “ 上升 ” 、 “ 下降 ” 和 “ 停止?fàn)顟B(tài) ” 。 Reset 按鈕使電梯恢復(fù)到初始位置。 type lift_state is (stoponl， dooropen， doorclose， doorwait4， up， down， stop)： signal mylift： lift_state： 在結(jié)構(gòu)體中，設(shè)計(jì)了兩 個(gè)進(jìn)程互相配合，一個(gè)是狀態(tài)機(jī)進(jìn)程作為主要進(jìn)程，另外一個(gè)是信號燈控制進(jìn)程作為輔助進(jìn)程 [5]。 (2)以關(guān)鍵詞 ENTITY 引導(dǎo)， END ENTITY lift 結(jié)尾的語句部分，稱為實(shí)體。本設(shè) 計(jì)定義了 7個(gè)狀態(tài)。當(dāng)電 梯停留到第五層以后，表明該請求被響應(yīng)，所以它的值變?yōu)?，由于沒有下降請求信號，所以 fdnlight 信號燈的值一盲都為 0。從仿真的波形看，電梯的位置變化和想象是一致的。 當(dāng)輸入信號 aaa=2 時(shí)，輸出 bbb=0010； 當(dāng)輸入信號 aaa=3 時(shí)，輸出 bbb=0011。如果要實(shí)現(xiàn) n 層電梯的控制，首先在端口的地方就要加入所有的按鍵，而指示燈只要把向量中的 6 改成 n 就可以了。在波形仿真時(shí)，也遇到了一點(diǎn)困難 ,想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示，結(jié)果經(jīng)過再三檢查發(fā)現(xiàn)是 Endtime 設(shè)置不合理，后來改過來之后，就能觀察到正確的仿真結(jié)果了。 use 。 三樓上升按鈕 f4upbutton:in std_logic。 上升指示燈 fdnlight:buffer std_logic_vector(6 downto 1)。 電梯所處的 7 個(gè)狀態(tài) signal mylift:lift_state。039。 then 四秒后門關(guān) case mylift is when stopon1 = doorlight=39。 電梯門關(guān) if udsig=39。 end if。 then udsig=39。039。 or fdnlight(5)=39。 end if。 or stoplight(6)= 39。 then udsig=39。039。 or stoplight(6)= 39。 or fdnlight(3)=39。 end if。 end if。 mylift=up。139。 elsif position=3 then if stoplight=000000 and fuplight=000000 and fdnlight=000000 then udsig=39。139。 mylift=up。139。139。 elsif position=5 then if stoplight=000000 and fuplight=000000 and fdnlight=000000 then udsig=39。139。139。 mylift=up。 end if。139。 end if。 elsif pos=1 and (stoplight(pos)=39。 when dooropen = doorlight=39。) then clearup=39。139。139。 end if。event and buttonclk=39。 elsif f1upbutton=39。 elsif f3upbutton=39。 elsif f5upbutton=39。039。139。139。