基于VHDL六层电梯控制系统.docx

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1、题目：基于VHDL六层电梯控制系统班级:学号:姓名:目录:一．设计要求1.1六层电梯控制器将实现的功能1.2电梯上下层运行流程图1.3电梯运行控制流程图二.总体设计电路图三.六层电梯控制器的实体设计3.1选择器件3.2功能模块四.电梯控制器控制仿真分析4.1电梯程序仿真分析4.2译码器仿真分析4.3数据选择器仿真分析4.4分频器模块仿真分析4.5顶层电路仿真分析五.程序源代码5.1电梯程序5.2分频器模块程序5.3译码器程序5.4数据选择器程序六.实验总结一．设计要求1.1六层电梯控制器将实现的功能：(1)每层电梯入口处设有上下请求开关，电梯内设有顾客

2、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)电梯每秒升(降)一层楼。(4)电梯到达有停站请求的楼层，经过1秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门4秒后，电梯门关闭(开门指示灯灭)，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。(5)能记忆电梯内外所有请求，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个请求信号保留至执行后消除。(6)电梯运行规则：当电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，由下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕；如果高层有下楼请求，则直接升到由下楼请求的最高层，然后

3、进入下降模式。当电梯处于下降模式时则与上升模式相反。  (7)电梯初始状态为一层开门状态。总体设计方案:1.2电梯上下层运行流程图电梯上升流程图电梯下降流程图1.3电梯运行控制流程图二.总体设计电路图顶层电路原理图电梯控制器为其中的核心部件，控制其电梯的运行情况，而其控制则由按钮来决定，通过按钮指示灯判断电梯的工作状态及显示其运行情况。实验板上输入过大的脉冲序列，通过分频器将高频转换为低频，即buttonclk，通过此时钟信号控制电梯信号灯。当按钮为高电平时，电梯开始工作，并通过按钮信号灯决定电梯的运行。电梯所处位置显示通过译码器，再通过数据选择器显示

4、到数码管上。udsig和doorlight显示电梯门和电梯的状态。stoplight[6..1]fuplight[6..1]fdnlight[6..1]显示按钮指示。Reset按钮使电梯恢复到初始位置。楼层position变化相应的数码管也跟着变。其顶层原理图如图3.1：三.六层电梯控制器的实体设计首先考虑输入端口，一个异步复位端口reset，用于在系统不正常时回到初始状态；在电梯外部，必须有升降请求端口，一层是最低层，不需要有下降请求，六层是最高层，不需要有上升请求[3]，二三四五层则上升、下降请求端口都有；在电梯的内部，应该设有各层停留的请求端口：

5、一个电梯时钟输入端口，该输入时钟以1秒为周期，用于驱动电梯的升降及开门关门等动作；另有一个按键时钟输入端口，时钟频率比电梯时钟高。其次是输出端口，有升降请求信号以后，就得有一个输出端口来指示请求是否被响应，有请求信号以后，该输出端口输出逻辑‘l’。被响应以后则恢复逻辑‘0’；同样，在电梯内部也应该有这样的输出端口来显示各层停留是否被响应；在电梯外部，需要一个端口来指示电梯现在所处的位置；电梯开门关门的状态也能用一个输出端口来指示[3]；为了观察电梯的运行是否正确，可以设置一个输出端口来指示电梯的升降状态。3.1选择器件1.数据选择器逻辑功能表如表2.译

6、码器逻辑功能表如表3.2功能模块电梯主控制模块如图：电梯主控制模块端口说明：buttonclk按钮时钟信号liftclk电梯时钟信号reset复位键f1upbutton一楼上楼按钮f2upbutton二楼上楼按钮f3upbutton三楼上楼按钮f4upbutton四楼上楼按钮f5upbutton五楼上楼按钮f2dnbutton二楼下楼按钮f3dnbutton三楼下楼按钮f4dnbutton四楼下楼按钮f5dnbutton五楼下楼按钮f6dnbutton六楼下楼按钮stop1button电梯内部一楼按钮stop2button电梯内部二楼按钮stop3bu

7、tton电梯内部三楼按钮stop4button电梯内部四楼按钮stop5button电梯内部五楼按钮stop6button电梯内部六楼按钮fuplight[6..1]每楼层上升指示灯fdnlight[6..1]每楼层下降指示灯stoplight[6..1]电梯内部楼层指示灯position[2..0]楼层位置显示doorlight电梯门状态显示udsig电梯上升下降显示分频器模块如图：模块端口说明：clk_in电源输入端div_out分频后时钟输出端译码器模块如图：aaa[2..0]楼层位置输出端bbb[3..0]译码输出端数据选择器模块如图：数据选择

8、器模块端口说明：input[3..0]译码器输入端output[6..0]数据选择器输出端四.