自动升降电梯控制设计

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1、武汉理工大学ＦＰＧＡ课程设计课程设计任务书学生姓名：郑义专业班级：通信1103指导教师：陈适工作单位：信息学院题目:频分复用初始条件：QuartusII软件、PC机要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）设计任务：根据自动电梯工作原理，用quartusii软件设计一个自动升降电梯控制器。该系统主要由四个模块构成：外部数据高速采集模块设计、信号存储模块、基于FPGA的中央处理模块和信号的输出、显示模块。设计要求：（1）设计一个6层楼的电梯控制器；（2）该控制器可控制电梯完成6层楼的载客服而且遵循方向优先原则，并能响应提前关门延时关门，并具有超

2、载报警和故障报警；（3）同时指示电梯运行情况和电梯内外请求信息。时间安排：序号设计内容所用时间1根据课题的技术指标，确定整体方案，并进行参数设计计算2天2根据实验条件进行全部或部分程序的编写与调试，并完成基本功能7天3总结编写课程设计报告1天合计2周指导教师签名：2014年6月18日系主任（或责任教师）签名：2014年6月18日武汉理工大学ＦＰＧＡ课程设计目录摘要1ABSTRAC2第一章绪论3第二章EDA技术的介绍42.1EDA技术的基本特征42.2EDA技术的基本设计方法62.3QuartusII软件介绍9第三章总体方案设计103.1设计的目的103.2设计要求103.3设计的

3、基础依据113.3.1VHDL语言介绍113.3.2VHDL的特点113.3.3VHDL的设计步骤123.3.4VHDL语言编程格式12第四章电梯控制设计方案144.1电梯控制器的总体设计方案144.2电梯运行控制流程图如下154.3六层电梯控制器的设计思路16第五章程序设计及调试175.1程序流程分析175.2程序设计说明185.2.1端口、寄存器设计说明185.2.2模块设计说明195.2.3具体语句设计说明205.3程序调试及引脚锁定24第六章程序仿真27武汉理工大学ＦＰＧＡ课程设计6.1建立波形输入276.2电梯功能的实现与仿真286.2.1仿真步骤286.2.2电梯功能

4、实现与仿真结果分析30第七章设计总结347.1可行性分析347.2芯片选型分析34参考文献36附录37武汉理工大学ＦＰＧＡ课程设计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

5、用VHDL，源程序Altera公司的QuartusII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；CPLD43武汉理工大学ＦＰＧＡ课程设计ABSTRACElevatorhasbecomea

6、nindispensabledeviceasaverticaltransportinhigh-risebuildingsandpublicplaces.Chinaistheworld’slargestelevatormarket,andalsohasthehighestliftcapacity.Butthelackofindependentintellectualpropertyrightsandcoretechnologies,themarketshareofownbrandsaccountforverylittle.Withthechangingofthecommunity’

7、sneeds,elevatordeveloptowardsenergysaving,environmentalprotectionandintelligent.EDAbreaksthebarriersbetweenhardwareandsoftware.Notonlythecomputersoftwaretechnologyandhardwarebutalsothedesignefficiencyandproductperformancearecombined.EDArepres