【正文】 _d）； 電梯內(nèi)請求信號顯示（ led_d）；看門狗報警信號（ wahaha）、超載警告信號（ alarm）； 電梯運動方 向顯示（ ud）； 電機向上控制信號（ up）、電機向下控制信號（ down）。 led : out std_logic_vector(3 downto 0)。 signal dd,cc_u,cc_d,dd_cc:std_logic_vector(2 downto 0)。 then q1=0。d22amp。 led_c_d=cc_d。wahaha=39。 then 超載、關門中斷、提前關門清除報警信號 c_u1,c_u2: in std_logic。139。139。 opendoor=39。139。 if q2=3 then wahaha=39。q1=0。139。 else q1=q1+1。 elsif d3=39。 then c_d33=c_d3。 ud=updown。 圖 18 設置頂層文件 27 （ 6） 在“ MAX+plusII”下拉按鈕里選擇 ”Compiler”,對程序進行編譯。 （ 1）電梯在不同時段接收到請求信號的情況： 電梯處于一樓，接收到三樓的梯外下降請求（ c_d3），于是電梯運行到三樓，中途經(jīng)過二樓時不作停頓。 仿真情況如圖 26 所示。 當連續(xù)的關門中斷的次數(shù)超過 3 次時，不認為是出自乘客的需要，而認為是故障，并報警，等技術員處理完故障時，用 clr 信號才可以清除報警。 （ 2）信號傳輸延時的問題。 然后仿照原三樓的運行描述 ， 對四樓的運行狀態(tài)進行設 計。對于高層擴展，這種方式具有其所特有的適應性。在程序仿真之初，這個問題就曾一度被忽視。），發(fā)出超載警報 alarm；超載信號消失（ full=39。 電梯到達二樓 ,載客繼續(xù)上升。 圖 22 對 clk 信號賦值圖 29 （ 5）在進行仿真前，還需對仿真截止時間和最小單位時間進行一下調(diào)整。 圖 17 文本輸入保存界面 （ 5）保存以后，對程序進行編譯。39。139。 then d11=d1。down=39。 電梯進入關門狀態(tài) else q1=q1+1。139。 end if。 在進程執(zhí)行單元里，對電梯在樓層時的操作情況作出了描述，例如：開門、關門延時、超載報警、故障報警以及電梯內(nèi)的請求信號處理，具體說明給出如下： :process(clk) begin if clk39。opendoor=39。139。 電機控制信號和電梯運動 在結(jié)構(gòu)體中對電梯的運行行為作出描述，其中以電梯處于二樓的情況相對復雜，對此需作出具體說明，給出如下： elsif g2=39。這是 VHDL中的順序語句，與我們常見的 C語言中 if作為條件語句不同。 then if clr=39。 end if。 event and clk=39。 signal c_d22,c_d33:std_logic。 c_d2,c_d3: in std_logic。對程序進行模塊化構(gòu)思。如果電梯沒有接收到請求信號，電梯則返回一樓待機。 5 程序設計及調(diào)試 算法分析 電梯運行規(guī)則 （ 1） 請求信號分析： 電梯的請求信號可分為梯內(nèi)請求和梯外請求，如果從這個角度就很難去進行對電梯運行可能情況的分析，因為 電梯的運行是根據(jù) 梯外 和 梯內(nèi) 的 請求 信號、行程信號進行控制，而 梯外 和 梯內(nèi) 的 請求 是隨機 且不能以有限的規(guī)則去對其進行說明 的 。 初級設計單元――實體（ entity） ,是設計的基本模塊和設計的初級單元，在分層次設計中，頂層有頂級實體，含在頂級實體中的較低層次的描述為低級實體 ，靠配置把頂層 10 實體和底層實體連接起來。在將來各大品牌廠家為了生存和發(fā)展都會在公共網(wǎng)絡系統(tǒng)中建立自己電梯網(wǎng)站（電 梯專用平臺），這也是一條必由之路 。 （馬宏騫， 2020）電梯既是一種特殊的起重運輸設備，具有完善的機械專用構(gòu)造，又是一種比較復雜的機電一體化的大型工業(yè)產(chǎn)品，具有復雜的電氣控制系統(tǒng)。其具體的流程圖如圖 1 所示。簡單來說就是依賴功能強大的計算機，在 EDA 工具軟件平臺上，對以硬件描述語言 HDL 為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設計文件，自動地 完成邏輯編譯 、 邏輯化簡 、 邏輯分割 、 邏輯綜合 、 結(jié)構(gòu)綜合（布局布線），以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。 本著 “ 一理通，百理明 ” 的原則，本設計希望通過在簡單的三層電梯控制設計之中如何解決升、降請求信號因電梯所處狀態(tài)而產(chǎn)生的沖突等問題發(fā)散出去，由此及彼，對高層電梯控制的開發(fā)作一個技術的鋪墊，為高層電梯設計者提供一個基礎。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。 隨著經(jīng)濟建設的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大。如何更安全、更快捷地到達目的樓層，也就成了人們對電梯最為根本的要求。 使用 VHDL 語言進行程序的設計，在 MAX+plusII 軟件上對程序進行編譯 、 仿真。從此， VHDL 成為硬件描述語言的業(yè)界標準之一。 （李惠升， 2020）為了實現(xiàn)電梯的控制，過去大多是采用 繼電器邏輯電路，這種邏輯控制方式具有原理簡單、直觀的特點，但是通用性較差，對不同的樓層和不同的控制方式，其原理圖、接線圖等必須重新制作，且控制系統(tǒng)由許多繼 電器觸點組成，接線復雜、故障率高。由于電梯在運行過程中各種輸入信號是隨機出現(xiàn)的，即信號的出現(xiàn)具有不確定性，同時信號需要自鎖保持、互鎖保存、優(yōu)先級排隊、數(shù)據(jù)比較 等，因此信號之間就存在復雜的邏輯關系。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。 VHDL 語言的基本術語往往能體現(xiàn)其嚴密的邏輯結(jié)構(gòu)： VHDL 語言的基本術語 包括進程（ process）、類屬（ generic）、屬性（ attribute）以及驅(qū)動（ drive）。具體來說，就是當電梯所在樓層低于發(fā)出梯外請求的樓層或者低于梯內(nèi)請求所要到達的目的樓層時，電梯必須在下一操作中作出上升運行。即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯 的運行。 其端口分布如圖 12 所示： 圖 12 控制器的端口 17 （ 2） 由相關端口得到程序要求的寄存器包括： 電梯內(nèi)人請求到達一樓信號寄存（ d11）、電梯內(nèi)人請求到達二樓信號寄存（ d22）、 電梯內(nèi)人請求到達三樓信號寄存（ d33）； 一樓電梯外人上升請求信號寄存（ c_u11）、二樓電梯外人上升請求信號寄存（ c_u22）； 二樓電梯外人下降請求信號寄存（ c_d22）、三樓電梯外人下降請求信號寄存（ c_d33）； 分頻信號（ q）； 關門延時計 數(shù)器（ q1）、看門狗計數(shù)器（ q2）； 電梯內(nèi)請求信號寄存器（ dd）； 電梯外上升請求信號寄存器（ cc_u）、電梯外下降請求信號寄存器（ cc_d）； 電梯請求信號寄存器（ dd_cc）； 開門使能信號（ opendoor）； 電梯運動方向信號寄存器（ updown）； 預備上升操作使能（ en_up）、預備下降預操作使能（ en_dw）。 led_c_u:out std_logic_vector(2 downto 0)。 signal opendoor:std_logic。q2=0。d11。 end if。039。 電梯外人的上升請求信號 c_d2,c_d3: in std_logic。 then 電梯前一運動狀態(tài)位上升 if d22=39。 opendoor=39。039。 then q1=0。139。q2=q2+1。 then 下降預操作 if deng=39。door=00。139。 end if。 電梯運動狀態(tài)顯示 led_d=dd。此時，MAX+plusII 軟件會對程序進行糾錯等處理。 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。觀察以下信號： up、 ud、 down、 led_c_u、 led_c_d、 led_d。 仿真情況如下圖 27 所示。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。最后對寄存器及各端口作出相關的調(diào)整，就可以擴展成四層電梯控制。本設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。參數(shù)的設置對 于整個設計可謂至關重要。139。 （ 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）。如對時鐘信號 clk 賦周期為 25ms 的周期信號，如圖 22 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。c_d22amp。 if c_d2=39。139。039。q1=q1+1。 開門操作 elsif en_up=39。 else door=00。 所以在一樓時 led 賦值為“ 1001111”，三樓時 led 賦值為“ 0000110”。039。 有當前層的請求，則電梯進入開門狀態(tài) elsif dd_cc011 then en_up=39。 電梯運動方向顯示，超載警告信號 up,down : out std_logic )?！钡取?39。 dd_cc=dd or cc_u or cc_d。 end if。 :process(clk) begin if clk39。 signal c_u11,c_u22:std_logic。 c_u1,c_u2: in std_logic。 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計作一個流程規(guī)范。此時，電梯就進入預下降狀態(tài)，準備作下降運行。 就上述比較而言，本設 計采用 EDA 方案更恰當。 VHDL 語言的設計單元包括實體（ entity） 、結(jié)構(gòu)體 (architecture)、程序包（ package）以及配置（ configration）。電梯上網(wǎng)能確保為客戶提供更優(yōu)質(zhì)全程的服務。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改造。最后則是測試芯片在系統(tǒng)中的實際運行性能。它主要采用并行工程和 “ 自頂向下 ” 的設計方 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)設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設計，在方框圖一級進行仿真、糾錯、并用 VHDL、 VerilogHDL、 ABEL 等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，在系統(tǒng)一級進行驗證，然后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，其對應的物理實現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐贰Ｒ虼耍谀撤N層面上說，三層電梯的設計也具有一定的社會價值。這就注定了必須合理地利用土地去解決人與土地的矛盾。 由此， 一個 更為龐大的 電梯市場已經(jīng) 在國內(nèi)轟然 形成。而電梯系統(tǒng)里掌控這方面技術參數(shù)的是電梯控制系統(tǒng)。 在 MAX+plusII 平臺上的開發(fā)具有 編程軟件 具有 采自易 學易懂的梯形圖語言、控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等 優(yōu)點。 VHDL 作為一個規(guī)范語言和建模語言，具有很強的電路描述和建模能力，能從多個層次對數(shù)字系統(tǒng)進行建模和描述，從而大大簡化了硬件設計任務，提高了設計效率和可靠性。因此，它逐漸被可靠性高、通用性強的可編程序控制器及微機控制系統(tǒng)所代替。所以在電梯的運行控制中， PLC 的編程工作主要 是針對各種信號進行邏輯判斷和處理。 可編程控制器是計算機技術與自動化控制技術相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。 進程（ process）是 VHDL 中的基本執(zhí)行單元，仿真時把所有的操作劃分為單個或多個進程。這時的請求信號就是上升請求信號。例如，當電梯在三樓時，二樓、一樓梯外均有上升請求信號： 電梯以 向下的方向 接近 二樓的減速位置，判別 二 樓 具 有同向的 請求 信號，在 二 樓減速停 止載客，然后繼續(xù)下降到 14 一樓載客。 模塊設計說明 本程序由三個基本模塊組成，包括調(diào)用 VHDL 庫模塊、實體設計模塊和結(jié)構(gòu)體設計模塊。