【正文】 beginprocess(clk)begin。開(kāi)門使能信號(hào)signal updown:std_logic?？撮T狗計(jì)數(shù)器signal dd,cc_u,cc_d,dd_cc:std_logic_vector(5 downto 0)。分頻信號(hào)signal q1:integer range 0 to 6。電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)寄存信號(hào)signal c_d22,c_d33,c_d44,c_d55,c_d66:std_logic。（3）archi結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)模塊和process進(jìn)程執(zhí)行單元architecture behav of dianti issignal d11,d22,d33,d44,d55,d66:std_logic。電梯運(yùn)動(dòng)方向顯示，超載警告信號(hào)up,down : out std_logic )。電梯內(nèi)請(qǐng)求信號(hào)顯示 wahaha : out std_logic。電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)顯示 led_c_d:out std_logic_vector(5 downto 0)。電梯門控制信號(hào) led : out std_logic_vector(6 downto 0)。電梯內(nèi)人的請(qǐng)求信號(hào) g1,g2,g3,g4,g5,g6 : in std_logic。 電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào) c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6: in std_logic。時(shí)鐘信號(hào)（頻率為2Hz） full,deng,quick,clr : in std_logic。use 。use 。（1） 調(diào)用VHDL庫(kù) 使用library語(yǔ)句，本程序應(yīng)用了VHDL庫(kù)中的“通用ieee庫(kù)”和“標(biāo)準(zhǔn)std庫(kù)” 。本程序由三個(gè)基本模塊組成，包括調(diào)用VHDL庫(kù)模塊、實(shí)體設(shè)計(jì)模塊和結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)模塊。其分布如圖5所示。圖4 總程序流程圖 程序設(shè)計(jì)說(shuō)明、寄存器設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）由功能要求得到本程序設(shè)計(jì)的端口必須包括：輸入端口：時(shí)鐘（clk，頻率為2Hz）、超載（full）、關(guān)門中斷（deng）、提前關(guān)門（quick）、清除報(bào)警（clr）、電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào)（c_u1,c_u2,c_u3, ,c_u4,c_u5）、電梯外人的下降請(qǐng)求信號(hào)（c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6）、電梯內(nèi)人的請(qǐng)求信號(hào)（d1,d2,d3,d4,d5,d6）、到達(dá)樓層信號(hào)（g1,g2,g3,g4,g5,g6）。因此程序運(yùn)行需經(jīng)過(guò)以下流程：VHDL庫(kù)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(yùn)行規(guī)則，設(shè)計(jì)相關(guān)運(yùn)行描述；對(duì)電梯內(nèi)外信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)VHDL語(yǔ)言的規(guī)則，程序必須由最基本的實(shí)體和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。圖3 控制器原理圖 程序流程分析電梯的運(yùn)行規(guī)則確立后，需對(duì)整個(gè)控制程序的設(shè)計(jì)作一個(gè)流程規(guī)范。電梯在超重檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)超重，關(guān)門中斷信號(hào)會(huì)促使電梯發(fā)出超重報(bào)警并且進(jìn)行開(kāi)門操作以減少乘客，重新進(jìn)入載客操作；電梯在故障檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電梯某部分出現(xiàn)故障，關(guān)門中斷信號(hào)會(huì)促使電梯發(fā)出故障報(bào)警并且進(jìn)入開(kāi)門操作的同時(shí)停止關(guān)門延時(shí)，作故障處理待機(jī)。在電梯進(jìn)行完關(guān)門倒數(shù)計(jì)時(shí)、超重排除以及故障排除后，關(guān)門使能信號(hào)將促使電梯關(guān)門進(jìn)入預(yù)操作狀態(tài)。圖2 信號(hào)處理當(dāng)電梯接收到請(qǐng)求信號(hào)后，將以隨機(jī)邏輯控制的方式到達(dá)發(fā)出請(qǐng)求的樓層。（3）對(duì)電梯開(kāi)門、關(guān)門、報(bào)警等內(nèi)部信號(hào)處理分析。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。圖1 電梯運(yùn)行狀態(tài)圖在電梯運(yùn)行過(guò)程中，存在一個(gè)如何處理信號(hào)優(yōu)先的問(wèn)題。如果電梯沒(méi)有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯則返回一樓待機(jī)。處于六樓時(shí)，電梯只可能接收到下降的請(qǐng)求信號(hào)。如果電梯沒(méi)有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯則在一樓待機(jī)。（2）電梯處于各樓層時(shí)的運(yùn)行情況：處于一樓時(shí)，電梯只可能接收到上升的請(qǐng)求信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)電梯所在樓層低于發(fā)出請(qǐng)求的樓層所要到達(dá)的目的樓層時(shí)，電梯必須在下一操作中作出上升運(yùn)行，這時(shí)的請(qǐng)求信號(hào)就是上升請(qǐng)求信號(hào)。電梯接收到請(qǐng)求信號(hào)后，都必須作預(yù)操作。因此，很難對(duì)電梯的運(yùn)行情況作出一個(gè)統(tǒng)一的分析。本設(shè)計(jì)希望通過(guò)簡(jiǎn)單的六層電梯控制器的設(shè)計(jì)，為廣大電梯設(shè)計(jì)者提供一個(gè)基礎(chǔ)。IC課程設(shè)計(jì)六層電梯控制器 《IC設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》報(bào)告六層電梯控制器姓名： 陳剛祥 學(xué)號(hào)： 080110011106 班級(jí)： 2008級(jí)1班院系： 文華學(xué)院信息學(xué)部 專業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù)2011年12月25日成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名一、 設(shè)計(jì)題目描述針對(duì)我國(guó)樓層層數(shù)的基本水平，利用VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)六層電梯控制器各個(gè)模塊的功能，并用QuartusII對(duì)本文進(jìn)行設(shè)計(jì)，討論六層電梯控制器設(shè)計(jì)的思路、示意圖、結(jié)構(gòu)圖、流程圖及程序仿真圖。將設(shè)計(jì)在EDA工具QuartusII下進(jìn)行時(shí)序仿真，得到仿真結(jié)果，驗(yàn)證六層電梯控制器設(shè)計(jì)的正確性。針對(duì)目前中小型電梯所能實(shí)現(xiàn)的功能，本控制器虛擬實(shí)現(xiàn)以下功能：指示電梯所在樓層；（1） 電梯基本運(yùn)行；（2） 關(guān)門延時(shí)設(shè)置；（3） 提前關(guān)門設(shè)置；（4） 看門狗設(shè)置；（5） 超載報(bào)警；二、 模塊定義及功能描述 電梯運(yùn)行規(guī)則（1）請(qǐng)求信號(hào)分析：電梯的請(qǐng)求信號(hào)分為梯內(nèi)請(qǐng)求和梯外請(qǐng)求，如果從這個(gè)角度就很難去進(jìn)行對(duì)電梯運(yùn)行可能情況的分析，因?yàn)殡娞莸倪\(yùn)行是根據(jù)梯內(nèi)和梯外的請(qǐng)求信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制的，而梯內(nèi)和梯外的請(qǐng)求是隨機(jī)且不能以有限的規(guī)則去對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明的。出于這方面的考慮，本設(shè)計(jì)把電梯的請(qǐng)求信號(hào)劃分為上升請(qǐng)求和下降請(qǐng)求。使電梯進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)的請(qǐng)求信號(hào)就是上升請(qǐng)求信號(hào)。反之，則是下降請(qǐng)求信號(hào)。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)，準(zhǔn)備作上升運(yùn)行。處于二樓到五樓時(shí)，電梯可能出現(xiàn)三種情況：1電梯沒(méi)有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯返回一樓待機(jī)；2電梯收到上升請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)；3電梯受到下降請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)，準(zhǔn)備作下降運(yùn)行。對(duì)上述電梯的運(yùn)行情況進(jìn)行匯總，可以得到如圖1的電梯運(yùn)行狀態(tài)圖。電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序優(yōu)先或邏輯優(yōu)先是不能滿足控制要求的，因此，控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制去解決信號(hào)優(yōu)先的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)采用以下規(guī)則:電梯以前一狀態(tài)為基準(zhǔn)，即前一狀態(tài)為上升，則操作完所以上升請(qǐng)求再操作下降請(qǐng)求；前一狀態(tài)為下降，則反之。其流程圖如圖2所示。開(kāi)門使能信號(hào)促使電梯開(kāi)門載客，同時(shí)驅(qū)動(dòng)關(guān)門延時(shí)信號(hào)、超重檢測(cè)以及故障檢測(cè)。如果此前出現(xiàn)提前關(guān)門信號(hào)而且電梯也已經(jīng)進(jìn)行完超重排除和故障排除，電梯同樣關(guān)門進(jìn)入預(yù)操作狀態(tài)。電梯控制器的原理圖如圖3所示。對(duì)程序進(jìn)行模塊化構(gòu)思。實(shí)體對(duì)控制器的端口進(jìn)行定義，結(jié)構(gòu)體對(duì)各端口的行為進(jìn)行描述。具體流程圖如圖4所示。輸出端口：電梯門控制信號(hào)（door）、電梯所在樓層顯示（led）電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)顯示（led_c_u）、電梯外人下降請(qǐng)求信號(hào)顯示（led_c_d）、電梯內(nèi)請(qǐng)求信號(hào)顯示（led_d）、看門狗報(bào)警信號(hào)（wahaha）、電梯運(yùn)動(dòng)方向顯示（ud）、超載警告信號(hào)（alarm）、電機(jī)控制信號(hào)（up,down）。圖5 控制器端口分布（2）程序要求的寄存器（中間信號(hào)）包括：電梯內(nèi)人請(qǐng)求信號(hào)寄存信號(hào)（d11,d22,d33,d44,d55,d66）、電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)寄存信號(hào)（c_u11,c_u22,c_u33,c_u44,c_u55）、電梯外人下降請(qǐng)求信號(hào)寄存信號(hào)（c_d22,c_d33,c_d44,c_d55,c_d66）、分頻信號(hào)（q）、關(guān)門延時(shí)計(jì)數(shù)器（q1）、看門狗計(jì)數(shù)器（q2）、電梯內(nèi)外請(qǐng)求信號(hào)寄存器（dd,cc_u,cc_d,dd_cc）、開(kāi)門使能信號(hào)（opendoor）、電梯運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)寄存器（updown）、預(yù)備上升、預(yù)備下降預(yù)操作使能信號(hào)（en_up,en_dw）。而在結(jié)構(gòu)體模塊中又內(nèi)嵌有進(jìn)程執(zhí)行單元。library ieee。use 。（2） entity實(shí)體設(shè)計(jì)模塊entity dianti is port ( clk : in std_logic。 超載、關(guān)門中斷、提前關(guān)門、清