【正文】 clk_in:in std_logic。 div_out:out std_logic)。end。architecture a of div is signal fre_N:integer range 0 to 10。signal clk_tmp:std_logic。begin div_out=clk_tmp。process(clk_in)begin if falling_edge(clk_in) then if fre_N10 then fre_N=0。 clk_tmp=not clk_tmp。 else fre_N=fre_N+1。 end if。 end if。 end process。end a。圖 35 分頻器部分的圖形 黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文194. 四層電梯控制器的波形仿真在仿真中我們應(yīng)該作一些符合實際情況的假設(shè)，就是外部上升請求的乘客，進(jìn)入電梯以后一定是按高層的內(nèi)部停站按鈕，有外部下降請求的乘客，進(jìn)入電梯以后一定是按低層的內(nèi)部停站按鈕。而且乘客進(jìn)入電梯以后必定要按按鍵。在同一時刻有很多人按鍵的概率很小，所以按鍵一定有先后順序 [10]。這些假設(shè)都是符合實際情況的。圖 41 上升請求圖 41 所示仿真的是在 2 層電梯外部有上升請求，也就是 c_u2 產(chǎn)生一個脈沖，可以看到電梯從一層上升到二層，position 信號由 1 變到 2，doorlight 信號邏輯’1’表示開門， ’0’表示關(guān)門。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯以后，在電梯內(nèi)部要求上升到第 3 層，也就是 stop3button 產(chǎn)生一個脈沖，電梯上升到第三層，開門 4 秒以后關(guān)門，停留在3 層，position 最后的值為 3。在仿真的可以看出來 buttonclk 很密集，基本上近似于一條黑線，是因為采用了頻率較高的時鐘脈沖。再看 fuplight 信號燈，當(dāng)二層有上升請求的嗣后，它的值由 0 變到 2（注意，fuplight 和 fdnlight 是 4 位的二進(jìn)制的標(biāo)準(zhǔn)邏輯矢量，這里的 2 代表的是“0010”,表示二層有請求；”1000”也就是 8，表示四層有請求） 。當(dāng)電梯停到二層以后，表示該請求被響應(yīng)，所以它的值變?yōu)?0。由于沒有下降請求的信號，所以 fdnlight 信號燈一直都是 0。黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文20圖 42 兩次停站請求圖 42 是有兩次停站請求的仿真波形圖，符合停站的要求。圖 43 下降請求圖 43 是有下降請求的情況，因為電梯的初始狀態(tài)為一層的開門等待狀態(tài)，所以在第四層有下降請求的時候，電梯先是上升到第四層，開門 4 秒以后關(guān)門，然后下降，停站請求為第一層，所以到第一層的時候開門 4 秒后關(guān)門，停在第一層，等黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文21待下次請求。我們觀察 fdnlight 的變化顯示的是 8，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制就是“1000” ，正好是第四層的下降指示燈亮，在電梯到第四層響應(yīng)了下降請求后，下降指示燈就關(guān)閉，顯示的就是“0” 。在看電梯位置的變化， “1—2—3—4—3—2—1”沒有亂序，說明顯示是正確的。圖 44 有兩站停站請求圖 45 同時有上升和下降請求黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文22圖 43 有兩站停站的請求，顯示是正確的，沒有混亂的現(xiàn)象。圖 45 同時有上升請求和下降請求信號時，電梯的運行沒有出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。在電梯控制器的設(shè)計中，要考慮到層次的擴(kuò)展 [11]，今天是四層，明天也許是五層，甚至更多，但是設(shè)計的思路都應(yīng)該按照設(shè)計四層電梯控制器的思路延續(xù)下去，比如說要設(shè)計五層的電梯控制器，那么要多的按鈕就是 f4upbutton, f5dnbutton, stop5button, fuplight 和 fdnlight 的長度都改為(5 downto 0),position 的范圍就是 1 to 5。其次就是要在電梯設(shè)計的過程中，因為在設(shè)計中涉及到電梯處于每一層的時候的判斷，就要根據(jù)實際的情況，寫出相應(yīng)的邏輯關(guān)系。例如電梯現(xiàn)在處于第三層的上升，如果電梯要上升，就不能單單的判斷第四層是否有升降請求，還要根據(jù)第五層的請求指令來判斷電梯到達(dá)第四層是該繼續(xù)上升還是就停止，或者是轉(zhuǎn)為下降狀態(tài)，例如，現(xiàn)在電梯的狀態(tài)是上升，這個時候的邏輯關(guān)系是： fdnlight(4)=’1’ and fdnlight(5)=’1’。那么當(dāng)電梯運行到第四層的時候就應(yīng)該繼續(xù)為 up 狀態(tài)，先響應(yīng)第五層的下降請求，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)第四層的下降請求。類似的當(dāng)電梯上升狀態(tài)處于第 n 層的時候就要判斷比它高的層次的請求,當(dāng)電梯處于下降模式時，就要判斷比該層低的層的請求。黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文23 結(jié)束語用 VHDL 硬件描述語言的形式來進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方便靈活，利用 EDA 軟件進(jìn)行編譯優(yōu)化仿真極大地減少了電路設(shè)計時間和可能發(fā)生的錯誤，降低了開發(fā)成本，這種設(shè)計方法必將在未來的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中發(fā)揮越來越重要的作用。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)展為計算機控制的一個重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點之一。另外 CPLD 是一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統(tǒng)。由于 CPLD 具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、設(shè)計配置靈活等特點，配合VHDL 語言的突出的優(yōu)點，因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。相信以后必將受到世界范圍內(nèi)電子工程設(shè)汁人員的廣泛關(guān)注和普遍歡迎。本文中設(shè)計的電梯控制器利用以 CPLD 為實現(xiàn)載體，以 VHDL 為描述語言實現(xiàn)了電梯的升降舒適感和運行的可靠性，更相信在以后的智能建筑中得到廣泛的應(yīng)用和推廣。黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文24參考文獻(xiàn)［1］ 趙明富,李立軍, 技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京大學(xué)出版社 ,2022:247－254.［2］ 孟慶義. 基于 VHDL 語言的硬盤控制器的設(shè)計[J] .電腦知識與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流) , 2022 (2) :32－46.［3］ VHDL 在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J] . 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2022 (2) :42－61.［4］ 李波,王章瑞, VHDL 的洗衣機控制器設(shè)計[J] . 儀器儀表用戶, 2022(6): 126－134 .［5］ 劉慶全,[J] .實驗技術(shù)與管理 ,2022(5) :45－58.［6］ 硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計 [J] .西安電子科技大學(xué)出版社,2022(7): 36－49.［7］ 劉建國,[M] .北京:科學(xué)出版社,2022:125－138.［8］ [D] .浙江工業(yè)大學(xué),2022:98－105.［9］ [D] .遼寧工程技術(shù)大學(xué),2022:67－74.［10］Stan Krolikoski. Invited Talk Analog VHDL : A New Standard[A]。Proceedings 1st International Conference on ASIC[J] . 2022(5) : 176－189.［11］D. Comer . Digital logic and State Machine Design [M]. 2nd ed . Hoboken , NY : John Wiley﹠Sons , 1990:67－84.黃山學(xué)院本科生畢業(yè)論文25致 謝本課題在選題及研究過程中得到*****老師的悉心指導(dǎo)。*****老師多次詢問設(shè)計進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。*****老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，孜孜不倦的授業(yè)精神，不但教我如何完成畢業(yè)設(shè)計，還教我不怕麻煩，注意細(xì)節(jié)的做人法則，給以我終生受益無窮之道。對*****老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。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，他們也同樣的鼓勵我。最后感謝學(xué)校實驗室的老師們，他們提供給我仿真的實驗場所。