基于FPGA 的六层电梯控制系统
郑州轻工业学院
电子技术课程设计
题 目 基于FPGA的 六层电梯控制系统 学生姓名 专业班级 电子信息工程10-01 学 号 541001030136 院 （系） 电气信息工程学院 指导教师 杜海明 完成时间 2013年06月22日
基于FPGA 的六层电梯控制系统
郑州轻工业学院 课 程 设 计 任 务 书
题目 基于FPGA 的六层电梯控制系统
专业、班级 电子信息工程10-01 学号 541001030136 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
要求学生使用硬件描述语言设计六层电梯控制系统的FPGA源程序，实现如下功能：(1)每层电梯入口处设有上下请求开关，电梯内设有顾客到达层次的停站请求开关。(2)设有电梯入口处位置指示装置及电梯运行模式(上升或下降)指示装置。（3)电梯到达有停站请求的楼层，开门指示灯亮，开门后,经一段时延后，电梯门关闭电梯继续进行，直至执行完最后一个请求信号后停留在当前层。 (4)电梯运行规则：当处于上升模式时，只响应比所在位置高的请求信号，由下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕；高层有下楼请求，则直接升到请求层，进入下降模式。当电梯处于下降模式时则与上升模式相反。
基本要求：
1、掌握FPGA 的程序设计方法。 2、掌握硬件描述语言语法。
3、掌握有限状态机的原理与实现方法。 4、程序设计完成后要求在软件中实现功能仿真。 主要参考资料：
1、王锁萍.电子设计自动化（EDA）教程[M].成都：成都电子科技大学出版社,2006. 2、何立民．EDA应用技术选编[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2008．
完 成 期 限： 2013.6.21—2013.6.25 指导教师签名： 课程负责人签名：
基于FPGA 的六层电梯控制系统
2013年 6月 18
目录 摘要 ................................................................................................................ I 1概述 ............................................................................................................ 1
1.1课题背景及意义 ................................................................................ 1 1.2 EDA技术及实现方法概述 ................................................................. 1
1.2.1 EDA技术简介 ................................................................................................ 2 1.2.2 FPGA简介 ...................................................................................................... 3 1.2.3 VHDL语言介绍 .............................................................................................. 4
1.3 状态机简介 ....................................................................................... 5 2 系统方案设计 ............................................................................................ 6
2.1设计要求 ............................................................................................ 6 2.2 总体设计方案 ................................................................................... 6
2.2.1 控制器模块化概述 ....................................................................................... 6 2.2.2 电梯上下层运行流程图 ............................................................................... 7 2.2.3电梯运行控制流程图 .................................................................................... 8 2.2.4 电梯控制器设计思路 ................................................................................... 9
2.3 设计的VHDL实现 .......................................................................... 10
2.3.1 控制器实体设计 ........................................................................................ 10 2.3.2 控制器结构体设计 .................................................................................... 11
3 器件选型 ................................................................................................. 11
基于FPGA 的六层电梯控制系统
3.1 FPGA芯片选型 ................................................................................ 11 3.2 功能模块 ......................................................................................... 12
3.2.1 主控器模块 ................................................................................................ 12 3.2.2 分频器模块 ................................................................................................ 13 3.2.3 译码器模块 ................................................................................................ 13 3.2.4 数据选择器模块 ........................................................................................ 14
4 程序仿真 ................................................................................................. 15
4.1 电梯控制器仿真分析 ..................................................................... 15 4.2 其它模块仿真 ................................................................................. 19 5 结论 ......................................................................................................... 19 参考文献 ..................................................................................................... 21 致谢 ............................................................................................................. 22 附录 ............................................................................................................. 23
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