【正文】 境，使設(shè)計者能方便地進行設(shè)計輸入、快速處理和器件編程。 由于VHDL語言是一種描述、模擬、綜合、優(yōu)化和布線的標準硬件描述語言,因此它可以使設(shè)計成果在設(shè)計人員之間方便地進行交流和共享,從而減小硬件電路設(shè)計的工作量,縮短開發(fā)周期。 。VHDL語言能夠成為標準化的硬件描述語言并獲得廣泛應(yīng)用,就在于它有以下優(yōu)點：,設(shè)計方式多樣。（二）VHDL語言介紹VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。前者代表了物理層在廣度和深度上硬件電路實現(xiàn)的發(fā)展，后者則反映了現(xiàn)代先進的電子理論、電子技術(shù)、仿真技術(shù)、設(shè)計工藝和設(shè)計技術(shù)與最新的計算機軟件技術(shù)有機的融合和升華?，F(xiàn)代EDA技術(shù)的基本特征是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真的綜合能力。設(shè)計者可以利用HDL程序來描述所希望的電路系統(tǒng)，規(guī)定其結(jié)構(gòu)性和電路的行為方式然后利用EDA工具將此程序變成能控制場效應(yīng)可編程門陣列（FPGA）/復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）內(nèi)部結(jié)構(gòu),實現(xiàn)相應(yīng)邏輯功能的門級或更底層的結(jié)構(gòu)網(wǎng)表文件和下載文件。使用VHDL語言進行程序的設(shè)計，在MAX+plusII軟件上對程序進行編譯、仿真。采用EDA技術(shù)開發(fā)的三層電梯自動控制與目前主流的利用可編程邏輯控制器(PLD)實現(xiàn)電梯控制緊密相連。針對目前中小型電梯所能實現(xiàn)的功能，本控制設(shè)計擬實現(xiàn)以下功能：指示電梯運行所在樓層指示電梯運行方向關(guān)門延時設(shè)置看門狗報警超載報警故障報警。在客運上，三層電梯雖然涉及樓層不高，應(yīng)用范圍不大，但就特殊而言，可以為一些上下樓層不方便的人們提供相當?shù)膸椭?。因此，能使人們快速、便捷地到達目的樓層的電梯便應(yīng)運而生了。s increasing demand for a result, a much larger domestic elevator market has formed a bang. This design is based on Programmable Logic Devices （PLD）in a Very High speed of the integrated hardware Describe Language （VHDL） in developing the third floor of the lift of control procedures. this program has vhdl language designed for the best of three modules ： entity, architecture, process. Through the program run, debug and simulation results show that the application can finish：the floor, in the direction, the delay, the guard dog the police, and failure the police, etc. this design with higher the control of the design. 【KEY WORD】:lift control, programmer, PLD, VHDL 28 / 30目 錄引言 1一、設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù) 1（一）EDA技術(shù)介紹 1（二）VHDL語言介紹 1（三）MAX+plusII軟件介紹 2二、方案論證 2（一）基于PLC技術(shù)的電梯控制設(shè)計方案 2（二）基于PLD技術(shù)的電梯控制設(shè)計方案 2（三）方案選擇 3三、程序設(shè)計 3（一）算法分析 3（二）程序設(shè)計 6四、程序調(diào)試 12五、程序仿真 14（一）波形輸入建立 14（二）電梯運行情況仿真 16（三）電梯功能仿真 18總結(jié) 19附錄一 三層電梯控制的源程序 20附錄二 引腳鎖定情況 23參考文獻 24致謝 25引言我國部分地區(qū)人口高度密集，人和土地資源短缺的矛盾日趨激化，這就要求人們合理地利用土地去解決人與土地的矛盾。本設(shè)計對更高層的電梯控制設(shè)計具有一定的拓展性。本程序具有VHDL語言設(shè)計里最為常用的三個模塊：實體entity、結(jié)構(gòu)體architecture、進程執(zhí)行單元process。由此，一個更為龐大的電梯市場已經(jīng)在國內(nèi)轟然形成。基于PLD的三層電梯的控制設(shè)計【摘要】電梯作為現(xiàn)代化的產(chǎn)物在我們的生活之中已必不可少。隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大。本設(shè)計是基于可編程邏輯器件（PLD）技術(shù)中的甚高速集成電路硬件描述語言（VHDL）語言所開發(fā)的三層電梯控制程序。通過程序調(diào)試及運行仿真，結(jié)果表明，本程序可以完成：電梯運行所在樓層指示、電梯運行方向指示、關(guān)門延時設(shè)置、看門狗報警、超載報警、故障報警等。【關(guān)鍵詞】：電梯控制，程序設(shè)計，PLD，VHDL ABSTRACTThe product as a modern elevator in our lives has been the sustained and rapid development of economic construction, China39。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。其中，三層電梯廣泛應(yīng)用在大型的貨運之中，其使用便捷，貨運周期短，效率高，成本低，對貨運事業(yè)具有相當?shù)慕?jīng)濟價值。本設(shè)計希望通過在簡單的三層電梯控制設(shè)計之中，如何解決升、降請求信號因電梯所處狀態(tài)而產(chǎn)生的沖突等問題出發(fā)，由此及彼，對高層電梯控制的開發(fā)作一個技術(shù)的鋪墊，為高層電梯設(shè)計者提供一個基礎(chǔ)。一、設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心是EDA技術(shù)。硬件描述語言是EDA技術(shù)的重要組成部分，VHDL是作為電子設(shè)計主流硬件的描述語言。（一）EDA技術(shù)介紹EDA技術(shù)是20世紀90年代初從計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。就FPGA/CPLD開發(fā)來說，比較常用和流行的HDL主要有ABELHDL和VHDL等。在現(xiàn)代高新電子產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)中，微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)是相互促進、相互推動又相互制約的兩個技術(shù)環(huán)節(jié)。因此，嚴格地說，EDA技術(shù)應(yīng)該是這二者的結(jié)合，是這兩個技術(shù)領(lǐng)域共同孕育的奇葩。除了含有許多具有硬件特征的語句外，VHDL的語言形式和描述風格與句法是十分類似于一般的計算機高級語言。 。 。（三） MAX+plusII軟件介紹MAX+plusII是Altera公司提供的FPGA/CPLD開發(fā)集成環(huán)境，其界面友好，使用便捷，被譽為業(yè)界最易用易學的EDA軟件。在MAX+plusII平臺上進行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計過程一般要經(jīng)過四個階段：設(shè)計輸入、項目編譯、項目校驗和器件編程。對各子模塊分別進行邏輯設(shè)計、編譯、仿真與驗證。之后將優(yōu)化結(jié)果下載到所選可擦寫可編程邏輯器件（EPLD）芯片中，進行動態(tài)仿真。二、方案論證（一）基于PLC技術(shù)的電梯控制設(shè)計方案可編程控制系統(tǒng)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)?？删幊炭刂破魇怯嬎銠C技術(shù)與自動化控制技術(shù)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。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，大大推進了機電一體化的進程。PLD技術(shù)開發(fā)手段多樣，其中應(yīng)用最為廣泛的就是通過程序?qū)τ布M行開發(fā)，而其中又數(shù)VHDL語言最受設(shè)計者的歡迎。近幾年來，硬件描述語言等設(shè)計數(shù)據(jù)格式的逐步標準化，不同設(shè)計風格和應(yīng)用的要求導(dǎo)致各具特色的PLD工具被集成在同一個工作站上，從而使PLD框架日趨標準化。其行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)決定了他具有支持大規(guī)模設(shè)計的分解和已有設(shè)計的再利用功能。 VHDL設(shè)計流程圖（三）方案選擇對于符合市場需求的大規(guī)模系統(tǒng)，需要有多人，甚至多個開發(fā)組共同并行工作才能實現(xiàn)。同時，基于PLD技術(shù)的VHDL語言對設(shè)計的描述具有相對獨立性，這為電子設(shè)計的入門者提供了便捷的幫助。三、程序設(shè)計（一）算法分析（1）請求信號分析本設(shè)計把電梯的請求信號分為上升請求和下降請求，電梯接收到請求信號后，都必須進行預(yù)操作。反之，則是下降請求信號。此時，電梯就進入預(yù)上升狀態(tài)。處于二樓時，電梯則可能出現(xiàn)三種情況：① 電梯并沒有接收到梯內(nèi)梯外的任何請求信號時，電梯返回一樓待機；② 電梯接收到上升請求信號，進入預(yù)上升狀態(tài)；③ 電梯接收到下降請求信號，進入預(yù)下降狀態(tài)。 電梯處于二樓時的運行分析處于三樓時，不管是梯內(nèi)梯外，電梯都只可能接收到下降的請求信號。如果電梯沒有接收到請求信號，電梯則返回一樓待機。也就是在順序邏輯控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機的輸入信號和電梯的相應(yīng)狀態(tài)，實時地控制電梯運行。當電梯在三樓時，梯內(nèi)有到達一樓的下降請求信號，而二樓有上升請求信號：當電梯以向下的方向接近二樓的減速位置時，判別二樓具有反向的請求信號，系統(tǒng)將把二樓的上升請求保存到上升請求寄存上，不在二樓作停泊繼續(xù)下降到一樓去載客，然后讀取上升請求寄存中先前二樓的上升請求，執(zhí)行上升到二樓載客的操作。（3）對電梯開門、關(guān)門、報警等內(nèi)部信號處理的分析。開門使能信號促使電梯開門載客，同時驅(qū)動關(guān)門延時信號、超重檢測以及故障檢測。如果此前出現(xiàn)提前關(guān)門信號而且電梯也已經(jīng)進行完超重排除和故障排除，電梯同樣關(guān)門進入預(yù)操作狀態(tài)。根據(jù)VHDL語言的規(guī)則，程序必須由最基本的實體和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。因此程序運行需經(jīng)過以下流程： VHDL庫調(diào)用確立控制器的端口及相關(guān)的寄存器根據(jù)電梯運行規(guī)則，設(shè)計相關(guān)運行描述對電梯內(nèi)外信號進行處理。本設(shè)計的寄存器包括：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(guān)門延時計數(shù)器（q1）、看門狗