【正文】 序中定義了幾個信號用于描述電梯運行狀態(tài)，例如urr（上升請求寄存器）、drr（下降請求寄存器）、ur（上升標(biāo)志）和dr（下降標(biāo)志）。這兩項功能是通過對開門計時器的計數(shù)控制實現(xiàn)的，開門計時器與運行計時器一樣，都是帶清零端、置位端和使能端的8位計數(shù)器。其次是開門問題，電梯剛剛到達(dá)某一層時，必定是用戶準(zhǔn)備出梯，或者準(zhǔn)備入梯，電梯須自動開門，啟動開門計時器，5秒后關(guān)門；如果電梯在過去一段時間內(nèi)處于等待狀態(tài)，現(xiàn)在，用戶發(fā)出請求，則必須判斷用戶的位置，如果用戶和電梯在同一層，則須立即開門使用戶入梯，否則，直接到達(dá)用戶所在樓層再開門。在等待狀態(tài)中，邏輯判斷最為復(fù)雜。響應(yīng)的過程是：判斷請求是否符合規(guī)則，如果符合，則將請求保存在上升請求寄存器（urr）中，由等待狀態(tài)轉(zhuǎn)為上升狀態(tài)，然后啟動運行定時器，1秒鐘后，到達(dá)上一層，如果此層被用戶請求，則轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)，自動打開電梯門；否則，轉(zhuǎn)入連續(xù)上升狀態(tài)，將運行計時器清零，然后返回上升狀態(tài)，重新啟動運行定時器，再上升一層，直至到達(dá)用戶所在樓層。type statetype is(stop，pause，up，midup，down，middown)；signal state:statetype；打開電梯開關(guān)后，尚無請求，電梯處于等待狀態(tài)。狀態(tài)機設(shè)置了6個狀態(tài)，分別是停止、等待、上升、連續(xù)上升、下降和連續(xù)下降。停止stop等待pause連續(xù)上升midup連續(xù)下降middown下降down上升upswitch=1switch=0ur=0 and dr=0ur=1position=（urr and position）position=（drr and position）position/=（drr and position）rising_edge(clk)dr=1position/=(urr and position)rising_edge(clk)圖1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖輸出端口比較簡單，一個是開門信號，控制電梯開門和關(guān)門，另一個輸出當(dāng)前所在樓層。這里，狀態(tài)劃分與具體樓層無關(guān)，因此，具有很強的通用性。電梯開關(guān)未打開時，處于停止?fàn)顟B(tài)，開關(guān)打開后，處于等待狀態(tài)，之后，響應(yīng)用戶的請求進(jìn)入上升或下降狀態(tài)。首先討論主控制器的設(shè)計狀態(tài)。電子設(shè)計自動化（EDA）是一種實現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品自動化的技術(shù)，它與電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，它吸收了計算機科學(xué)領(lǐng)域的大多數(shù)最新研究成果，以高性能的計算機作為工作平臺，促進(jìn)了工程發(fā)展。利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計，具有以下幾個特點：用軟件的方式設(shè)計硬件；用軟件方式設(shè)計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由相關(guān)的開發(fā)軟件自動完成；設(shè)計過程中可用相關(guān)軟件進(jìn)行各種仿真；系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級；整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，具有體積小、功耗低及可靠性高的特點。EDA技術(shù)的基本特征和基本工具總的來說，現(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)級仿真和綜合能力。2設(shè)計原理 EDA技術(shù)介紹EDA技術(shù)是20世紀(jì)90年代初從計算機輔助設(shè)計（Computer Adied Design)、計算機輔助制造（Computer Adied Manufacture）、計算機輔助測試(Computer Adied Testing)和計算機輔助工程(Computer Adied Engineering)的概念發(fā)展而來的。本課程設(shè)計文采用VHDL語言來設(shè)計實用16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)Quartus II ，目標(biāo)器件選用FPGA器件。電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作日益緊密FPGA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。電梯的微機化控制主要有以下幾種形式：PLC控制，單片機控制，單板機控制，單微機控制，多微機控制，人工智能控制。這使電梯的使用越來越普遍，已從原來只在商業(yè)大廈、賓館使用，過度到在辦公室、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。同時，隨著現(xiàn)代社會的物質(zhì)水平不斷提高，越來越多的建筑是其中標(biāo)志之一，對于高層建筑來說，電梯是必不可少的。1設(shè)計的意義一種以電動機為動力，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物的垂直升降機，就是俗稱的自動電梯。隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，集成電路從20 世紀(jì)60年代的小規(guī)模到中規(guī)模，再到大規(guī)模集成電路，伴隨著它的高速發(fā)展，EDA技術(shù)、CPLD 技術(shù)也得到充分發(fā)展。除了高層建筑需要電梯外，對于服務(wù)和生產(chǎn)部門來說，同樣需要各種各樣的服務(wù)電梯和載物電梯。對于電梯的控制，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計算機在電梯控制上的應(yīng)用日益廣泛，現(xiàn)在已進(jìn)入全微機化控制的時代。隨著EDA技術(shù)的快速發(fā)展，EDA已廣泛應(yīng)用于電子設(shè)計與控制的各個方面。電梯控制器是控制電梯按顧客要求自動上下的裝置。通過對16層電梯控制器的設(shè)計，可以發(fā)現(xiàn)本設(shè)計有一定的擴展性，而且可以作為更多層電梯控制器實現(xiàn)的基礎(chǔ)。隨著超大規(guī)模集成電路（Very Large Scale Integration)規(guī)模和技術(shù)復(fù)雜度的急劇增長，一塊芯片內(nèi)集成門可達(dá)幾十萬甚至幾百萬門，并且還在迅速增長，電子系統(tǒng)人工設(shè)計已十分困難，必須依靠電子設(shè)計自動化技術(shù)。它主要采用并行工程和“自頂向下”的設(shè)計方法，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(shè)計入手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在方框圖一級進(jìn)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(jìn)行描述，在系統(tǒng)一級進(jìn)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(yīng)的物理實現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐?。因此，EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子設(shè)計的發(fā)展趨勢。從設(shè)計要求中可以看出，分控制器設(shè)計相對簡單，主控制器是系統(tǒng)的核心部分，也是設(shè)計的難點，下面討論主控制器的設(shè)計方法。根據(jù)電梯的實際工作情況，可以將主控制器的運行狀態(tài)分為6種：停止、等待、上升、連續(xù)上升、下降和連續(xù)下降。連續(xù)上升狀態(tài)發(fā)生在電梯不在中間層停留的情形，例如，用戶在1層進(jìn)入電梯，直到5層，那么在4層都處于連續(xù)上升狀態(tài)，連續(xù)下降狀態(tài)同理。其次考慮輸入輸出端口，一個電梯開關(guān)，供電梯管理員控制電梯，開關(guān)無效時，電梯不工作；用戶在進(jìn)入電梯后，可以不必等待5秒，而提前關(guān)門，提供close請求服務(wù)；用戶需要時