广西工学院
毕业设计(论文)任务书
课题名称 电梯控制器的VHDL实现
院 系 电气学院 专 业 电子信息科学与技术 班 级 电科113班 学 号 201100902103 201100902085 姓 名 莫中桥 李柳
指导教师 韦艳霞 教研室主任 梁程华 系 主 任 罗文广
2014年 9 月 19 日
一、课题的主要内容和基本要求
采用EDA技术设计一个电梯控制器，要求能控制电梯完成3个楼层的载客服务，并完成以下功能：
1、每层均有电梯上下运行请求开关，并可选择乘客要到达的楼层;
2、电梯运行遵循方向优先的原则，当电梯上升时，只响应比电梯所在楼层高的上楼请求信号，直到最后一个上楼请求执行完毕，才响应下降请求。下降时同理。
3、能显示电梯电梯所在楼层、有开关门按键并有声音提示。 二、所需完成的工作
1、完成设计的程序编写和编译工作,要求顶层文件采用原理图方法设计； 2、完成各个模块的波形仿真和整体硬件调试； 3、完成15左右页的论文说明书。 三、主要参考文献、资料
1. 潘松,黄继业. EDA技术实用教程(第二版)[M]. 北京:北京航空航天大学出版
社,1990
2. 刘欲晓，方强，黄宛宁等.EDA技术与VHDL电路开发应用实践[M].北京：电子工
业出版社，2009
3. 谭会生，瞿遂春等.EDA技术综合应用实例与分析[M].西安：西安电子科技大学
出版社.2004. 四、完成期限 2014年9月20日前
摘要
电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已成为不可或缺的设备。中国是全球最大的电梯市场，也具有最强的电梯生产能力，但由于缺乏自主知识产权和核心技术，自主品牌占市场的份额很少。随着社会需求的变化，电梯朝着节能、环保及智能化方向发展。
EDA技术打破了软件和硬件间的壁垒，是计算机的软件技术与硬件实现、设计效率与产品能合二为一，它代表了电子技术和应用技术的发展方向。VHDL主要用于描述数字系统的接口，结构和功能，它的语法简单易懂，移植性好。
本设计采用VHDL，源程序Altera公司的Quartus II软件仿真。运用有限状态机的设计方法，设计了两个进程相互配合，状态机进程作为主要进程，信号灯控制进程作为辅助进程。在主进程中定义了7个状态，分别是“stopon1”“dooropen”“doorclose”“doorwait4”“up”“down”和“stop”,在电梯时钟的触发下，通过当前状态和信号灯信号判定下一状态。信号灯控制进程中，信号灯存储按键请求情况，它的熄灭是由状态机进程中传出的信号来控制。
关键字：电梯控制器，VHDL，状态机，CPLD
ABSTRACT
Elevator has become an indispensable device as a vertical transport in high-rise buildings and public places. China is the world?s largest elevator market ,and also has the highest lift capacity. But the lack of independent intellectual property rights and core technologies, the market share of own brands account for very little. With the changing of the community?s needs, elevator develop towards energy saving, environmental protection and intelligent.
EDA breaks the barriers between hardware and software. Not only the computer software technology and hardware but also the design efficiency and product performance are combined. EDA represents the electronic design technology and application technology?s development. VHDL digital system is mainly used to describe the interface, structure and function. Its syntax is easy and transplantable.
This design which uses VHDL simulated by Altera?s Quartus II software. I use method named finite state machine which two processes complement each other. The state machine process act as the main process, and the signal control process act as a assistant. Seven states were defined in the main process, namely “stopon1” “dooropen” “doorclose” “doorwait4” “up”
“down” and “stop”. Triggered by the lift?s clock, the next state is determined by the current state and the signal. In signal control process, registers keep input value, and lamps black out when the control process, registers keep input value, and lamps black out when the control signal in the main process is high value.
Key words: Elevator Controller, VHDL State Machine,CPLD
目录
第一章 绪论?????????????????????????? 第二章 总体方案设计??????????????????????
第一节 设计要求?????????????????????? 第二节 电梯控制器的总体设计方案 第三节 电梯上下层运行流程图 第四节 电梯运行控制流程图 第五节 三层电梯控制器的设计思路 第三章 总体设计电路图
第一节 顶层电路原理图
第二节 三层电梯控制器的实体设计 第三节 三层电梯控制器的结构体设计 第四节 三层电梯控制器VHDL设计 第五节 选择器件 第六节 功能模块
一、 电梯主控制模块 二、 分频器模块 三、 译码器模块 四、 数据选择器模块
第四章 三层电梯模块仿真
第一节 电梯控制器控制仿真分析 第二节 译码器仿真分析 第三节 数据选择器仿真分析 第四节 分频器模块仿真分析 第五节 顶层电路仿真分析 第五章 设计的扩展性 致谢 参考文献 附录