电梯启停控制电路的FPGA设计与仿真

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1、电梯启停控制电路的FPGA设计与仿真毕业答辩BISTU研究背景当今世界，部分地区人口高度密集，人和土地资源短缺的矛盾日趋激化。这就注定了必须合理地利用土地去解决人与土地的矛盾。而兴建高层建筑是其中的有效措施之一。研究背景电梯哈利法塔：160层高828米上海环球金融中心：高492米世界第一高楼：哈利法塔高828米上海环球金融中心（492）金茂大厦（420.5）上海中心（632）因此，能使人们快速、便捷地到达目的楼层的电梯便应运而生了。在一些发达国家和地区，人均电梯拥有数量一般在每万人30台以上，某些国家甚至达到每万人120台以上，随着城镇化程度的加大，电梯市场会更加繁华

2、。中国的电梯市场增长也很乐观，目前，每年增长率为15%—18%。随着电梯普及率的升温，人们对电梯的要求也会越来越高。如何更安全、更快捷地到达目的楼层，也就成了人们对电梯最为根本的要求。而电梯系统里掌控这方面技术参数的是电梯控制系统。因此，控制系统的设计就成了在电梯设计领域里最为核心的技术。三层电梯虽然涉及楼层不高，应用范围不大，但本着“一理通，百理明”的原则，希望通过在简单的三层电梯控制设计之中如何解决升、降请求信号因电梯所处状态而产生的冲突等问题发散出去，由此及彼，对高层电梯控制的开发作一个技术的铺垫，为高层电梯设计提供一个基础方案的选择PLC单片机FPGAPLCPL

3、C充分利用了微型计算机的原理和技术，具有很强的逻辑处理能力，在电梯运行控制中发挥了重要作用。由于电梯在运行过程中各种输入信号是随机出现的，即信号的出现具有不确定性，同时信号需要自锁保持、互锁保存、优先级排队、数据比较等，因此信号之间就存在复杂的逻辑关系。单片机单片机体积小，价格低廉，功能强大，是合适的控制系统。缺点：速度慢，功能不强，精度低。FPGAFPGA最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。而且它强大的逻辑资源和寄存器资源可以让你轻松的去发挥设计理念，其

4、并行执行，硬件实现的方式可以应对设计中大量的高速电子线路设计需求。本次设计以Altera公司可编程逻辑器件为控制核心,采用VHDL语言设计电梯控制器的方法,并进行了仿真并下载运行。FPGA即现场可编程门阵列(CPLD)VHDL语言硬件描述语言的业界标准之一。(verlog---systemverilog和systemc)Altera公司世界上最大的可编程逻辑器件公司（1、Altera　2、Xilinx3、Actel4、Lattice）QuartusII软件可编程片上系统（SOPC）设计的一个综合开发环境（MaxplusII）modelsim仿真软件业界最优秀的HDL语言

5、仿真软件QuartusII软件开发流程楼层请求开关门请求中央处理器FPGA楼层显示门的开关显示方向优先电梯向上还是向下：如果现在电梯在1楼，肯定以后向上走；如果现在在三楼，那么以后肯定向下；如果现在电梯在2楼，如果现在电梯向下开，且1楼有人按键，那么不管三楼有没有人按钮，则先到1楼；如果现在电梯向上开，且3楼有人按钮，则不管1楼有没有人呼叫，一直开到3楼；如果电梯现在在2楼，且处于向下开到状态，但是1楼没有按钮，那么如果这个时候要是3楼有人呼叫，就向上开，反之，则向下开。电梯控制方式调用VHDL库通过library语句，本程序应用了VHDL库中的“通用ieee库”和“标

6、准std库”。libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;useieee.std_logic_arith.all;entity实体设计模块entityelevatorisport(clk:instd_logic;--ClockSignalk1,k2u,k2d,k3:instd_logic;--Pushbuttond1,d2u,d2d,d3:outstd_logic;--Ledofeveryfloordoor1,door2,door3:bufferstd_logic;--doo

7、rledr0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7:outstd_logic;--7segmentdriversa,sb,sc:outstd_logic);--DisplaySelectendelevator;控制器的端口实体elevator有23个接口，输入模式是clk,k1,k2u,k2d,k3；d1,d2u,d2d,d3,r0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7sa,sb,sc都是输出模式，其中r0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7sa,sb,sc是连接8×8位点阵的输出接口。architecturebehaveo