VHDL项目设计“三层电梯控制系统”

基于PLD的三层电梯的控制设计

基于PLD的三层电梯的控制设计【摘要】电梯作为现代化的产物在咱们的生活当中已必不可少。

随着经济建设的高速进展，我国电梯需求量愈来愈大。

由此，一个更为庞大的电梯市场已经在国内轰然形成。

本设计是基于可编程逻辑器件（PLD）技术中的甚高速集成电路硬件描述语言（VHDL）语言所开发的三层电梯控制程序。

本程序具有VHDL语言设计里最为常常利用的三个模块：实体entity、结构体architecture、进程执行单元process。

通进程序调试及运行仿真，结果表明，本程序能够完成：电梯运行所在楼层指示、电梯运行方向指示、关门延时设置、看门狗报警、超载报警、故障报警等。

本设计对更高层的电梯控制设计具有必然的拓展性。

【关键词】：电梯控制，程序设计，PLD，VHDLABSTRACTThe product as a modern elevator in our lives has been the sustained and rapid development of economic construction, China's increasing demand for a result, a much larger domestic elevator market has formed a bang. This design is based on Programmable Logic Devices （PLD）in a Very High speed of the integrated hardware Describe Language （VHDL）in developing the third floor of the lift of control procedures. this program has vhdl language designed for the best of three modules ：entity, architecture, process. Through the program run, debug and simulation results show that the application can finish：the floor, in the direction, the delay, the guard dog the police, and failure the police, etc. this design with higher the control of the design.【KEY WORD】:lift control, programmer, PLD, VHDL目录引言 (2)一、设计的基础依据 (2)（一）EDA技术介绍 (2)（二）VHDL语言介绍 (2)（三）MAX+plusII软件介绍 (3)二、方案论证 (3)（一）基于PLC技术的电梯控制设计方案 (3)（二）基于PLD技术的电梯控制设计方案 (4)（三）方案选择 (4)三、程序设计 (5)（一）算法分析 (5)（二）程序设计 (7)四、程序调试 (14)五、程序仿真 (16)（一）波形输入成立 (16)（二）电梯运行情形仿真 (18)（三）电梯功能仿真 (20)总结 (21)附录一三层电梯控制的源程序 (22)附录二引脚锁定情形 (26)参考文献 (27)引言我国部份地域人口高度密集，人和土地资源欠缺的矛盾日趋激化，这就要求人们合理地利用土地去解决人与土地的矛盾。

3层电梯VHDL报告

一．实验题目简易二层电梯控制器模拟真实电梯的运行情况，设计制作一个简易电梯控制器控制二层电梯的运行。

基本要求：1、电梯设有一层、二层外部呼叫按钮和内部一层、二层指定按钮（BTN）。

2、利用数码管显示电梯所在楼层，用LED显示电梯运行状态如上行、下行、开门、关门等。

提高要求：1、点阵显示楼层；2、用点阵显示楼层的上下滚动移出移入表示电梯的上行或下行运行方向3、增加为三层电梯控制器二．设计方案及思路设计思路：根据题目要求，我在程序中设计了需要用到的8个外部按钮：f1up,f2up ,f2dn,f3dn,warning,stop1,stop2,stop3,reset,另外还有相应的显示信号，程序利用状态机实现总体的控制，状态中用到了7个状态：（stopon1,dooropen,doorclose,doorwait,up1,down1,stop），状态的主要转换如下：设定复位后初始状态是stopon1，然后状态跳转到doorclose,在接收到相应的请求信号时，做出判断，若请求信号的楼层大于当前所在的楼层，则程序跳转到up1状态，小于则跳转到down1状态，如果请求信号的楼层与当前楼层相同时，则开门进入dooropen 状态，然后到开门延迟状态doorwait,然后再到doorclose状态，上升和下降的过程中判断电梯是否到达指定的楼层，若到达，则程序进入stop状态，然后到开门->延时->关门，进而做判断。

状态转移图如下：各个状态线表示的内容如下： 1初始化2 初始化后电梯进入工作状态，起始是关门状态3 没有任何信号输入时，电梯始终工作在关门状态4 电梯接收到信号，且请求信号大于当前楼层5 电梯上升后到达指定楼层时停止1161092stopon1 dooropenup1stopdoorwait1doorclosedown1 345876 电梯停止后便开门7 延时等待乘客搭乘电梯或者走出电梯 8 等待时间结束后电梯关门9 电梯接收到信号，且请求信号小于当前楼层 10 电梯下降到指定楼层后停止11 电梯接受的信号与当前楼层相同则开门控制原理图：分块设计：程序中主要分了3个模块：分频模块，状态控制，状态显示，其中状态显示分成了信号灯显示部分和点阵显示部分，因为一开始对点阵的显示比较生疏，所以点阵显示模块是后来才在总的程序中加入的。

基于VHDL的电梯控制系统设计

VHDL数字系统设计与测试实验报告基于VHDL的电梯控制系统设计一、设计背景及说明随着高层建筑的不断涌现，对电梯的需求也与日俱增，电梯已经成为我们日常生活中不可缺少的部分，稳定可靠性高的电梯系统成为了电梯领域的新需求。

现在基于VHDL硬件描述语言，用FPGA为控制芯片控制完成一个简单的6层楼的电梯控制系统设计。

我们常见的电梯控制系统功能都包括：上升请求、下降请求、电梯门控、楼层显示灯、电梯运动方向显示、超载、报警、电梯内请求信号等。

根据这些常用的信号设计一个电梯系统，实现所要求的功能。

控制方式的选择：1）内部请求优先控制方式内部请求控制方式类似于出租车的工作方式，先将车上的人送至目地，再去载客。

作为通用型电梯应该服务于大多数人，必须考虑电梯对内外请求的响应。

在内部请求优先控制方式中，当电梯外部人的请求和电梯内部人的请求冲突时，外部人的请求信号可能被长时间忽略，因为它不能作为通用型电梯的设计方案。

2）单层层停控制方案单层层停控制方式等同于火车运行方式，遇到站即停止、开门。

这种方案保证所有的人的请求都能得到响应。

然而这样对电梯的效率产生了消极的影响：不必要的等待消耗了大量时间，而且电梯的运作与用户的请求无关，当无请求时电梯也照常跑空车，浪费了大量的电能。

对于用户而言这种控制方式的请求响应时间也不是很快，因而也不是理想的电梯控制设计方案。

3）方向优先控制式方式方案方向优先控制是指电梯运行到某一层楼时，先考虑这一层楼是否有请求：有则停止；无则继续上升或者下降。

停止后再启动时，考虑上方或者下方是否有请求，有则继续前进，无则停止。

检测后方是否有请求，有请求则转向运行，无请求则维持停止状态。

这种运作方式下，电梯对用户的请求相应率为100%，而且响应的时间较短。

方向优先控制方式的效率远远大于单向层层停等控制方式的效率。

而且，方向控制方式下，电梯在维持停止状态的时候可以进入省电模式，又能节省大量的电能。

在本设计中采用方向优先控制方式。

vhdl设计三层电梯控制程序

library ieee;use lift isport(clk,reset,up1,up2,down2,down3,stop1,stop2,stop3,checkow:in std_logic; --buttons uplight,downlight,stoplight:buffer std_logic_vector(3 downto 1);udmode:buffer std_logic; --0- 电梯处于上升模式，1-电梯处于下降木模式position:buffer integer range 1 to 3; --电梯位置doorlight: out std_logic; --电梯门开关灯loc: out std_logic_vector(6 downto 0); --显示电梯位置ss: buffer integer range 0 to 3; --电梯所处状态--0--上升--1-下降--2停止out_state: out std_logic_vector(6 downto 0);--电梯所处状态--u--上升d--下降--s-停止overweight_light :out std_logic);--超重提醒灯end lift;architecture aaa of lift istype state_type is(stopon1,dooropen,doorclose,wait1,wait2,wait3,wait4,up,down,stop); signal state:state_type:=stopon1;signal clearup,cleardown,buttclk,liftclk:std_logic;signal q,p:integer range 0 to ;component xianshiport(position: in integer range 0 to 9;segment_7: out std_logic_vector(6 downto 0));end component;component upordownport(ss: in integer range 0 to 2 ;segment_7: out std_logic_vector(6 downto 0));end component;beginprocess(clk)--电梯分频进程1sbeginif reset='1' then q<=0;elsif clk'event and clk='1' thenif q= then liftclk<='1';q<=0;--if q=2 then liftclk<='1';q<=0;else liftclk<='0';q<=q+1;end if;end if;end process;process(clk)----电梯按键分频进程==beginif reset='1' then p<=0;elsif clk'event and clk='1' thenif p=9999999 then buttclk<='1';p<=0;--if p=2 then buttclk<='1';p<=0;else buttclk<='0';p<=p+1;end if;end if;end process;cont:process(reset,liftclk)--电梯状态机variable pos :integer range 3 downto 0;beginif reset='1' thenstate<=stopon1;clearup<='0';cleardown<='0';elsif liftclk='1' and liftclk'event thenif checkow='1' then state<=wait1;elsecase state iswhen stopon1=>doorlight<='1';position<=1;pos:=1;state<=wait1;udmode<='0';when wait1=>if checkow='1' then state<=wait1;overweight_light<='1';else state<=wait2; ss<=2;overweight_light<='0';end if;when wait2=>if checkow='1' then state<=wait1;overweight_light<='1';else clearup<='0';cleardown<='0'; state<=wait3;ss<=2;overweight_light<='0';end if;when wait3=>if checkow='1' then state<=wait1;overweight_light<='1';else state<=wait4;ss<=2;overweight_light<='0';end if;when wait4=>if checkow='1' then state<=wait1;overweight_light<='1';else overweight_light<='0';state<=doorclose;ss<=2;end if;when doorclose=> doorlight<='0';ss<=2;if udmode='0' thenif position=3 thenif stoplight="000" and uplight="000" and downlight="000" thenudmode<='1'; state<=doorclose;elsif downlight(3)='1' or stoplight(3)='1' then state<=dooropen;else udmode<='1'; state<=down;end if;elsif position=2 thenif stoplight="000"and uplight="000" and downlight="000"thenudmode<='0';state<=doorclose;elsif uplight(2)='1' or stoplight(2)='1' then state<=dooropen;elsif stoplight(3)='1'or downlight(3)='1' thenudmode<='0'; state<=up;else udmode<='1';state<=down;end if;elsif position=1 thenif stoplight="000" and uplight="000" and downlight="000"thenudmode<='0'; state<=doorclose;elsif uplight(1)='1' or stoplight(1)='1' then state<=dooropen;else udmode<='0'; state<=up;end if;end if;elsif udmode='1' thenif position=1 thenif stoplight="000" and uplight="000"and downlight="000" thenudmode<='0';state<=doorclose;elsif uplight(1)='1' or stoplight(1)='1' then state<=dooropen;else udmode<='0';state<=up;end if;elsif position=2 thenif stoplight="000" and uplight="000"and downlight="000" thenudmode<='1';state<=doorclose;elsif downlight(2)='1' or stoplight(2)='1' then state<=dooropen;elsif stoplight(1)='1'or uplight(1)='1'thenudmode<='1'; state<=down;else udmode<='0';state<=up;end if;elsif position=3 thenif stoplight="000" and uplight="000"and downlight="000" thenudmode<='1';state<=doorclose;elsif downlight(3)='1' or stoplight(3)='1' then state<=dooropen;else udmode<='1';state<=down;end if;end if;end if;when up=> position<=position+1;pos:=pos+1;ss<=0;if pos=2 and stoplight(2)='0' and uplight(2)='0' and (stoplight(3)='1' or downlight(3)='1') then state<=up;else state<=stop;end if;when down=> position<=position-1;pos:=pos-1;ss<=1;if pos=2 and stoplight(2)='0' and uplight(2)='0' and (stoplight(1)='1' or uplight(1)='1') then state<=down;else state<=stop;end if;when stop=>state<=dooropen;when dooropen=>doorlight<='1';ss<=2;if udmode='0' thenif pos<3 and (stoplight(pos)='1' or uplight(pos)='1') then clearup<='1';else clearup<='1';cleardown<='1';end if;elseif pos>1 and (stoplight(pos)='1' or uplight(pos)='1') then cleardown<='1';else clearup<='1';cleardown<='1';end if;end if;state<=wait1;when others=> state<=stopon1;ss<=2;end case;end if;end if;end process cont;butt:process (reset,buttclk)--按键灯控制进程beginif reset='1' thenstoplight<="000"; uplight<="000"; downlight<="000";elseif buttclk'event and buttclk='1' thenif clearup='1' then--stoplight(position)<='0';uplight(position)<='0';elseif up1='1' then uplight(1)<='1';end if;if up2='1' then uplight(2)<='1';end if;end if;if cleardown='1' then--stoplight(position)<='0';downlight(position)<='0';elseif down2='1' then downlight(2)<='1';end if;if down3='1' then downlight(3)<='1';end if;end if;if clearup='1' or cleardown='1' thenif position=1 then stoplight(1)<='0';if stop2='1' then stoplight(2)<='1' ;end if;if stop3='1' then stoplight(3)<='1' ;end if;elsif position=2 then stoplight(2)<='0';if stop1='1' then stoplight(1)<='1' ;end if;if stop3='1' then stoplight(3)<='1' ;end if;elseif stop1='1' then stoplight(1)<='1' ;end if;if stop2='1' then stoplight(2)<='1' ;end if;end if;end if;end if;end if;end process butt;h1:xianshi port map(position=>position,segment_7=>loc);--数码管显示楼层si:upordown port map(ss=>ss,segment_7=>out_state);--数码管显示状态end aaa;--------------数码管显示楼层--------------library ieee;use xianshi isport(position: in integer range 0 to 9 ;segment_7: out std_logic_vector(6 downto 0));end xianshi;architecture a of xianshi isbeginprocess(position)begincase position iswhen 1=>segment_7<="1111001";when 2=>segment_7<="0100100";when 3=>segment_7<="0110000";when 4=>segment_7<="0011001";when 5=>segment_7<="0010010";when 6=>segment_7<="0000010";when 7=>segment_7<="1111000";when 8=>segment_7<="0000000";when 9=>segment_7<="0010000";when others=>segment_7<="1000000";end case;end process;end a;-------------------数码管显示状态----------------- library ieee;use upordown isport(ss: in integer range 0 to 2 ;segment_7: out std_logic_vector(6 downto 0) );end upordown;architecture a of upordown isbeginprocess(ss)begincase ss iswhen 0=>segment_7<="0011101";when 1=>segment_7<="0100001";when others=>segment_7<="0010010";end case;end process;end a;。

VHDL项目设计“三层电梯控制系统”

三层电梯控制系统一、设计功能与要求电梯控制系统是的设计目标是按照使用者的要求控制电梯的运行。

要求用VHDL设计出三层电梯的控制系统，基本功能要求如下：1、每层电梯入口处设有上、下请求开关，使用者可以根据自身的上下楼需要按下相应按键；电梯内部设有到达楼层按钮，使用者可以选择到达楼层。

2、设有电梯运行模式（上、下）标识和当前所在楼层标识。

3、电梯运行模式等同于普通电梯运行模式，电梯一般按照提出请求的先后顺序进行响应。

程序根据电梯当前位置和使用者所在楼层以及进入电梯后的要求控制运行状态。

4、电梯初始模式为一层关门状态。

二、设计思路本系统的主要输入有电梯外上下控制按钮Button（其中Button(0)表示一楼电梯外上升请求，Button(1)表示二楼电梯外上升请求，Button(2)表示二楼电梯外下降请求，Button(3)表示三楼电梯外下降请求）；电梯内到达楼层控制按钮floor（其中floor(0)表示请求到达一层，floor(1)表示请求到达二层，floor(2)表示请求到达三层）。

系统的输出包括电梯位置标识position，表示电梯当前所在楼层；电梯开门关门显示按钮door（当door=1时表示开门，door=0表示关门）；电梯当前运行状态按钮up_down（当up_down=1时表示电梯处于上升状态，当up_down=0时表示电梯处于下降状态）。

系统主要通过当前所在楼层以及运行状态、后续请求判断运行方式。

电梯处在第一层时，当它收到二层电梯外上下楼请求、三层电梯外下楼请求、一层电梯内到达二层和三层请求时，电梯会按照指令上升到相应楼层并开门、关门；若收到一层电梯外上楼请求只做开门响应，随后根据使用者进入电梯后请求进行响应；其他请求不响应。

当电梯处在第二层时，若系统收到二层电梯外上下楼请求只做开门响应；若收到三层电梯外下楼或二层电梯内到达三层请求，则做上楼响应、开门；若收到一层电梯外上楼或二层电梯内到达一层请求，则做下楼楼响应并开门；其他请求不响应。

电梯控制系统VHDL课程设计

电梯控制系统VHDL课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电梯控制系统的基本原理，掌握VHDL语言在电梯控制系统中的应用；2. 学生能运用VHDL语言编写简单的电梯控制程序，实现电梯的基本功能，如楼层召唤、楼层到达等；3. 学生了解电梯控制系统的模块化设计，掌握模块之间的通信与协同工作原理。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简单的电梯控制系统；2. 学生通过课程学习，培养解决实际问题的能力，提高逻辑思维和编程技能；3. 学生能够利用仿真工具对电梯控制系统进行测试与优化。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子工程领域的兴趣，激发创新精神，提高自主学习能力；2. 学生通过课程学习，认识到团队合作的重要性，培养团队协作精神；3. 学生能够关注电梯控制系统在现实生活中的应用，理解技术发展对社会进步的推动作用。

课程性质：本课程为电子工程专业高年级的实践课程，旨在通过电梯控制系统的设计，帮助学生巩固VHDL语言知识，提高实际工程应用能力。

学生特点：学生具备一定的电子工程基础和VHDL编程经验，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：教师需引导学生将理论知识与实际应用相结合，注重培养学生的实践能力和团队合作精神，提高学生的综合素质。

通过课程目标的分解与实现，使学生在实践中掌握电梯控制系统的设计方法。

二、教学内容1. 电梯控制系统原理回顾：讲解电梯控制系统的基本组成、工作原理及功能模块划分，对应教材第3章；2. VHDL语言基础：复习VHDL的基本语法、数据类型、信号与变量等概念，对应教材第2章；3. 电梯控制系统模块设计：分析电梯控制系统的各个功能模块，如楼层召唤、楼层显示、电梯运行控制等，对应教材第4章；- 楼层召唤模块：设计并实现楼层召唤信号的检测与处理；- 楼层显示模块：设计并实现楼层显示功能；- 电梯运行控制模块：设计并实现电梯运行方向与速度的控制；4. VHDL代码编写与仿真：根据设计要求，运用VHDL语言编写各模块程序，利用仿真工具进行测试与验证，对应教材第5章；5. 电梯控制系统整体设计与实现：将各个模块整合，完成电梯控制系统的整体设计，进行系统级仿真与优化，对应教材第6章；6. 课程项目实践：学生分组进行电梯控制系统的设计、编程、仿真及测试，培养团队协作能力和实际工程应用能力。

三层电梯控制vhdl语言

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity threelift12345 is--实体port(buttonclk:in std_logic; --按键时钟信号liftclk:in std_logic; --电梯时钟信号reset:in std_logic; --异步复位端口f1upbutton:in std_logic; --一层上升请求端口f2upbutton:in std_logic; --二层上升请求端口f2dnbutton:in std_logic; --二层下降请求端口f3dnbutton:in std_logic; --三层下降请求端口stop1button:in std_logic; --一层停站请求端口stop2button:in std_logic; --二层停站请求端口stop3button:in std_logic; --三层停站请求端口position:buffer integer range 1 to 3; --电梯位置信号udsig:buffer std_logic; --电梯模式（上升或下降）信号fuplight,fdnlight,stoplight:buffer std_logic_vector(3 downto 1);--上升、下降、停站请求寄存信号doorlight:out std_logic; --开关门信号dout1:out std_logic_vector(2 downto 0));end entity;architecture art of threelift12345 is --结构体type lift_state is ---定义十个状态(stopon1,dooropen,doorclose,doorwait1,doorwait2,doorwait3,doorwait4,up,down,stop);signal mylift:lift_state;signal clearup:std_logic; --上升和停站请求清除信号signal cleardn:std_logic;---下降和停站请求清除信号beginprocess(reset,liftclk)is--状态机进程variable pos:integer range 3 downto 1;beginif reset='1' then ----异步复位，电梯的初始状态为一层开门状态mylift<=stopon1;clearup<='0';cleardn<='0';else if liftclk'event and liftclk='1' thenmylift<=doorwait1;case mylift iswhen stopon1=>doorlight<='1';position<=1; pos:=1; mylift<=doorwait1;--电梯等待4swhen doorwait1=>mylift<=doorwait2;when doorwait2=>clearup<='0';cleardn<='0';mylift<=doorwait3;when doorwait3=>mylift<=doorwait4;when doorwait4=>mylift<=doorclose;when doorclose=> ---关门，判定电梯下一个运行方式doorlight<='0';if udsig='1' then--电梯处在上升模式if position=3 thenif fuplight="000" and fdnlight="000" and stoplight="000" then--没有请求信号时，电梯停在当前层udsig<='0';mylift<=doorclose;elsif fdnlight(3)='1' or stoplight(3)='1' then --本层有请求信号是，电梯开门udsig<='0';mylift<=dooropen;else --否则下降udsig<='0';mylift<=down;end if;elsif position=2 thenif fuplight="000" and fdnlight="000" and stoplight="000" thenudsig<='1';mylift<=doorclose;elsif fuplight(2)='1' or stoplight(2)='1' then--本层有上升或停站请求时时，电梯开门udsig<='1'; mylift<=dooropen;elsif fuplight="000" and stoplight="000" and fdnlight="010" then---只有二层有下降请求时，电梯开门udsig<='0';mylift<=dooropen;elsif stoplight(3)='1' or fdnlight(3)='1' then---三层有停站请求或下降请求，则上升udsig<='1';mylift<=up;else udsig<='0';mylift<=down;end if;elsif position=1 thenif fuplight="000" and fdnlight="000" and stoplight="000" thenudsig<='1';mylift<=doorclose;elsif stoplight(1)='1' or fuplight(1)='1' then udsig<='1';mylift<=dooropen;else udsig<='1';mylift<=up;end if;end if;elsif udsig='0' then ---电梯处在下降模式if position=3 thenif fuplight="000" and fdnlight="000" and stoplight="000" thenudsig<='0';mylift<=doorclose;elsif fdnlight(3)='1' or stoplight(3)='1' thenudsig<='0';mylift<=dooropen;else udsig<='0';mylift<=down;end if;elsif position=2 thenif fuplight="000" and fdnlight="000" and stoplight="000" thenudsig<='0';mylift<=doorclose;--position<=position+1;--电梯楼层数加一--pos:=pos+1;--end if;if pos<3 and (stoplight(pos)='1' or fuplight(pos)='1') then mylift<=stop;--电梯在一层或二层，本层有停站或上升请求时，则停止elsif pos=3 and (stoplight(pos)='1' or fdnlight(pos)='1') then mylift<=stop; --电梯处在三层，并且有三层停站或下降请求，则停止else mylift<=doorclose;end if;-- position<=position-1;--电梯楼层数减一--pos:=pos-1;if pos>1 and (stoplight(pos)='1' and fdnlight(pos)='1') then mylift<=stop;elsif pos=1 and (stoplight(pos)='1' or fuplight(pos)='1') then mylift<=stop;else mylift<=doorclose; end if;end if;end if;end if;when stop=>mylift<=dooropen;when dooropen=> doorlight<='1';if udsig='1' thenif position<3 and (fuplight(pos)='1' or stoplight(pos)='1') thenclearup<='1'; --清除当前层上升和停站请求else clearup<='1';cleardn<='1'; end if;elsif udsig='0' thenif position>1 and (fdnlight(pos)='1' or stoplight(pos)='1') then cleardn<='1'; --清除当前层下降和停站请求else clearup<='1'; cleardn<='1'; end if;end if;when others =>null;end case;end if;end if;end process;process(reset,buttonclk)is---信号灯控制进程beginif reset='1' then ---复位，寄存信号清零fuplight<="000";fdnlight<="000";stoplight<="000";elseif buttonclk'event and buttonclk='1' thenif clearup='1' then ----上升和停站请求清零fuplight(position)<='0';stoplight(position)<='0';elseif f1upbutton='1' then ----记忆各层上升请求fuplight(1)<='1';elsif f2upbutton='1' then fuplight(2)<='1'; end if;end if;if cleardn='1' then --下降和停站请求清零fdnlight(position)<='0';stoplight(position)<='0';elseif f2dnbutton='1' then ---记忆各层下降请求fdnlight(2)<='1';elsif f3dnbutton='1' then fdnlight(3)<='1';end if;end if;if stop1button='1' then stoplight(1)<='1'; --记忆各层停站请求elsif stop2button='1' then stoplight(2)<='1';elsif stop3button='1' then stoplight(3)<='1';end if;end if;end if;end process;process(position)--楼层显示进程beginif position=1 then dout1<="001";elsif position=2 then dout1<="010";elsif position=3 then dout1<="011";end if;end process;end architecture;。

(完整word版)基于VHDL的三层电梯控制器设计

EDA 课程设计报告书课题名称基于VHDL 的三层电梯控制器设计姓名学号院系专业指导教师年月日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※级学生EDA 课程设计基于VHDL的三层电梯控制器的设计1设计目的近年来,中国房地产业的快速发展，与之配套的电梯生产制造业也经历了迅猛发展的阶段，电梯产量保持了每年20%以上的增长速度.随着我国经济持续增长、城镇化建设的加速和房地产行业的进一步发展，对电梯的需求越来越大。

估计未来50年中国新增住房面积将达到200亿平方米。

国家规定20米以上高楼就应安装电梯，因此未来电梯最大的市场就是住宅市场。

此外，机场、商场、地铁等大型公共设施建设对自动扶梯、观光电梯等电梯的需求量也十分可观。

电梯作为垂直方向的交通工具,在高层建筑和公共场所已经成为重要的建筑设备而不可或缺。

电梯产业的前景和走势随着社会的需求而悄然发生着改变,除了考虑安全、舒适、豪华装修等要求外，市场对新一代的绿色电梯、节能电梯和智能电梯的需求越来越旺盛。

国内外电梯企业顺应市场需要，加大研发投入，都准备在未来新概念电梯产业发展中占得先机。

随着城市化的高速发展，越来越多的摩天大楼拔地而起。

就摩天大楼的高度而言,不仅受建筑技术上的制约，而且还有电梯升高方面的困惑，因而，在摩天大楼日益完备智能化的趋势中，电梯的智能化也不容忽视。

它不仅是人们上上下下的代步工具,同时，也是摩天大楼智能化的一个重要标志.尽管电梯在摩天大楼中只是—个细节，但电梯智能化程度的高低却决定着它服务质量的优劣.因而，电梯的智能化在一定程度上反映出智能大厦的智能程度。

2设计的主要内容和要求(1）电梯一层入口处设有上升请求开关，二层入口处设有上、下请求开关，三层入口处设有下降请求开关,电梯内部设有顾客到达楼层的停站请求开关.（2）每层电梯入口处设有位置指示装置及电梯运行模式(上升或下降）指示装置。

(3）电梯初始状态为一层开门状态。

（4）电梯每秒上升（下降)一层楼。

基于VHDL三层电梯控制器的设计

基于VHDL三层电梯控制器的设计0 引言电梯控制器是控制电梯按顾客要求自动上下的装置。

本文采用VHDL 语言来设计实用三层电梯控制器，其代码具有良好的可读性和易理解性，源程序经A1tera 公司的MAX+plus II 软件仿真，目标器件选用CPLD 器件。

通过对三层电梯控制器的设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为更多层电梯控制器实现的基础。

1 三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)电梯运行规则一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。

2 设计方案和论证2．1 控制器的设计方案控制器的功能模块如图1 所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。

乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。

分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在楼层数。

由于分控制器相对简单很多，所以主控制器是核。

VHDL项目设计“三层电梯控制系统”

三层电梯控制系统一、设计功能与要求电梯控制系统是的设计目标是按照使用者的要求控制电梯的运行。

要求用VHDL设计出三层电梯的控制系统，基本功能要求如下：1、每层电梯入口处设有上、下请求开关，使用者可以根据自身的上下楼需要按下相应按键；电梯内部设有到达楼层按钮，使用者可以选择到达楼层。

2、设有电梯运行模式（上、下）标识和当前所在楼层标识。

3、电梯运行模式等同于普通电梯运行模式，电梯一般按照提出请求的先后顺序进行响应。

程序根据电梯当前位置和使用者所在楼层以及进入电梯后的要求控制运行状态。

4、电梯初始模式为一层关门状态。

二、设计思路本系统的主要输入有电梯外上下控制按钮Button（其中Button(0)表示一楼电梯外上升请求，Button(1)表示二楼电梯外上升请求，Button(2)表示二楼电梯外下降请求，Button(3)表示三楼电梯外下降请求）；电梯内到达楼层控制按钮floor（其中floor(0)表示请求到达一层，floor(1)表示请求到达二层，floor(2)表示请求到达三层）。

系统的输出包括电梯位置标识position，表示电梯当前所在楼层；电梯开门关门显示按钮door（当door=1时表示开门，door=0表示关门）；电梯当前运行状态按钮up_down（当up_down=1时表示电梯处于上升状态，当up_down=0时表示电梯处于下降状态）。

系统主要通过当前所在楼层以及运行状态、后续请求判断运行方式。

电梯处在第一层时，当它收到二层电梯外上下楼请求、三层电梯外下楼请求、一层电梯内到达二层和三层请求时，电梯会按照指令上升到相应楼层并开门、关门；若收到一层电梯外上楼请求只做开门响应，随后根据使用者进入电梯后请求进行响应；其他请求不响应。

当电梯处在第二层时，若系统收到二层电梯外上下楼请求只做开门响应；若收到三层电梯外下楼或二层电梯内到达三层请求，则做上楼响应、开门；若收到一层电梯外上楼或二层电梯内到达一层请求，则做下楼楼响应并开门；其他请求不响应。

毕业设计--基于VHDL的电梯控制系统设计

论文题目：基于VHDL的电梯控制系统设计专业：电气工程及其自动化摘要电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具，是机—电一体化的复杂运输设备。

而电梯的核心是电梯控制器。

对于电梯的控制，传统的方法是使用继电器—接触器控制系统进行控制，随着技术的不断发展，采用硬件描述语言VHL来完成电梯控制器的设计, 是设计智能化的标志。

本文结合EDA自上而下的设计特点分析了电梯控制系统的工作原理，给出了电梯控制系统的设计框图，并用VHDL语言描述出了整个系统，最后用QuartusⅡ软件进行了仿真，分析了仿真结果，进行了总结。

本文结构主要分成四大部分：第一章介绍了电梯控制系统的发展情况及发展趋势，交代了课题的研究背景，并对要完成的工作做了介绍；第二章介绍了EDA技术的主要特点，并对VHDL语言的功能及其结构进行了描述，并着重介绍了状态机的含义；第三章以VHDL语言作为描述工具，对四层电梯的结构进行分析，给出了电梯控制器的设计流程和状态机描述；第四章用QuartusⅡ软件对程序进行了仿真，并对仿真结果进行了说明和分析，并进行总结。

关键字：电梯控制器，EDA，VHDL状态机AbstractElevator is the symbol of modern vertical transport of material is machine - the complexity of transport equipment, electrical integration. The elevator is the core of elevator controller. For the elevator control, the traditional approach is to use relay - contactor control system to control, as technology continues to develop, using hardware description language VHL to complete the elevator controller design, is a sign of intelligent design.This paper EDA Design features of a top-down elevator control system working principle of the elevator control system block diagram and describe the use of VHDL, the whole system, and finally with Quartus Ⅱsimulation software to analyze the simulation results , is summarized.This structure is divided into four parts:The first chapter describes the elevator control system development and trends, explain the topic of the research background, and to complete the work have been described;Chapter II describes the main features of EDA technologies, and VHDL language features and structure are described, with an emphasis on the meaning of the state machine;The third chapter describes VHDL language as a tool for analyzing the structure of four elevators, the elevator controller is given the design process and the state machine description;Chapter IV with Quartus Ⅱ software process simulation, and simulation results are described and analyzed and summarized.Keywords: elevator controller, EDA, VHDL State Machi ne目录1 绪论........................................................................................ 错误！未定义书签。

课程设计--基于VHDL的三层电梯控制器的设计

防盗报警器课程设计指导教师学生姓名学号专业教学单位一、摘要本设计运用有限状态机的方法，在结构体最前端首先定义了十个状态；然后在结构体中设计了两个进程，状态机进程作为主要进程，信号灯控制进程作辅助进程。

在状态机进程中，电梯关门后根据信号灯的情况，来决定下一个状态是上升、下降还是停止；在信号灯控制进程中，而信号灯的熄灭是由状态机进程中传出clearup和cleardn信号来控制。

实现了三层电梯的基本功能，电梯的的运行情况完全符合它的运行规则，电梯的位置变化合情合理。

二、设计的基本思路及其设计出发点本设计采用VHDL，源程序经A1tera公司的MAX+plus 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。

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。

三、方案原理论述3.1 电梯控制器原理电梯控制器的功能模块如所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。

乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。

分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在楼层数。

由于分控制器相对简单很多，所以主控制器是核心部分。

图3.1 电梯控制器原理图三层电梯控制器的设计思路电梯控制器设计两个进程相互配合，状态机进程作为主要进程，信号灯控制进程作为辅助进程。

根据电梯的实际工作情况，可以为状态机设置十个状态，它们分别是“电梯停在一层”“开门”“关门”“开门等待第一秒”“开门等待第二秒”“开门等待第三秒”“开门等待第四秒”“上升”“下降”和“停止”。

三层电梯系统vhdl

数字系统课程设计电梯控制系统（A题）小组成员：喻翔昊（04010534）孙瑶（04010502）顾正洋（04010544）导言数字系统课程设计课程作为通信专业学科必修课之一有其重大的意义。

通过这门课程学生可以对数字系统设计方法有明确的认识，自主学习VHDL语言，熟练掌握仿真软件，对数字系统有进一步深入的认识，也为今后的学习与工作打下坚实的基础。

东南大学信息科学与工程学院作为老牌的通信优势院系，在本科生三年级的短学期开设此课程，意在要求学生通过四周的学习基本掌握数字系统设计的规律和基本方法。

我们小组在老师提供的五个项目中选择难度较大的电梯控制系统，以达到锻炼自己，提升自己的目的。

目录一、课程设计目的 (1)二、设计任务 (1)三、分工情况 (1)四、程序设计 (1)五、波形仿真 (11)六、结论 (14)七、致谢 (14)八、附录（程序源代码） (14)九、参考文献 (32)一、课程设计目的1、对数字系统设计方法有明确的认识2、熟练掌握VHDL的基本语法和使用3、熟练使用MAX+PLUSⅡ软件4、在MAX+PLUS II/QuartusII软件环境下使用VHDL设计一个数字系统并通过仿真波形验证其功能5、熟悉硬件编程的设计方法，并以小组为单位，通过互相协助完成电梯系统的仿真任务二、设计任务题目：电梯控制系统要求简介：大楼为3层，2部电梯，每部电梯内部都有如下按键：1‐3楼的按键选择键，开门键，关门键，报警键。

每部电梯的每层楼外面都有上楼键和下楼键（1楼只有上楼键，三楼只有下楼键）。

电梯的设计参照日常生活中电梯实际运行规律设计。

两部电梯之间互相联动，即同时按下任何一部电梯的外部向上或向下键之后，两部电梯同时接受此指令，然后由系统判断，与该请求所在楼层最近并且运行方向相同的电梯执行指令，另一部电梯不执行该指令。

三、分工情况孙瑶（04010502）：电梯任务分配设计、程序纠错顾正洋（04010544）：程序纠错、程序的仿真调试喻翔昊（04010534）：状态机的方案设计、撰写报告四、程序设计题中要求电梯的设计参照日常生活中电梯实际运行规律设计，则有几个方面的问题需要解决。

基于vhdl三层电梯控制器的设计说明书

基于VHDL的三层电梯控制器的设计
姓名：
学号：
班级：
一．设计课题的任务要求：
简易电梯控制器：
模拟真实电梯的运行情况，设计制作一个简易电梯控制器控制二层电梯的运行。

基本要求：
1、电梯设有一层、二层外部呼叫按钮和内部一层、二层指定按钮（BTN）。

2、利用数码管显示电梯所在楼层，用LED显示电梯运行状态如上行、下行、开门、关
门等。

提高要求：
1、点阵显示楼层；
2、用点阵显示楼层的上下滚动移出移入表示电梯的上行或下行运行方向
3、增加为三层电梯控制器
二．系统设计：
电梯控制器的功能模块如图所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。

乘客选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理之后，电梯开始运行，状态显示器显示当前电梯的上升下降运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码在数码管上显示。

分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在层数。

电梯控制器原理图如下：
根据电梯的实际工作情况，可以为状态机设置八个状态，它们分别是“电梯停在一层”“电梯停在二层”“电梯停在三层”“开门”“关门”“上升”“下降”和“停止”。

由于电梯每秒上升或下降一层，则可以用周期为1s的信号来作为电梯状态转换的触发时钟。

VHDL描述模块流程如下图所示：
三层电梯控制器的VHDL描述模块流程电梯控制器流程图：
三．仿真波形及波形分析：。

专业综合课程设计基于VHDL的电梯控制器设计

目录一、设计题目 (1)二、设计目的 (1)三、设计要求 (1)四、设计的基础依据 (1)（一）FPGA芯片介绍 (1)（二）VHDL语言介绍 (2)五、电梯控制器的基本设计原理 (3)（一）电梯控制器的工作原理 (3)（二）电梯控制器的设计 (6)七、参考文献 (9)附录1、VHDL源代码 (10)附录2、三层电梯的电路总图 (16)一、设计题目基于VHDL的三层电梯控制器设计二、设计目的掌握电梯控制器的工作原理，对系统进行基于VHDL的设计与实现。

三、设计要求1、阐述电梯控制器系统工作原理2、画出电梯控制器的结构方框图3、基于VHDL的设计实现4、写出详细的设计报告四、设计的基础依据（一）FPGA芯片介绍FPGA是Field－Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是专用集成电路中一种半定制电路。

具克服了传统可编程器件数有限的缺点，又具有可编程的特点。

FPGA器件是由美国XILINX公司于1985年首先推出。

一般把FPGA定义为基于查找表技术（LOOK-UP Tablc，LUT）和SRAM工艺的PLD，目前的FPGA已远超出先前产品的基本功能，并且整合了许多常用功能( 如RAM、时钟管理和DSP)，在新型的的系统级可编程逻辑器件中还可以以IP核的形式来进行功能设计，或许只需要一块FPGA芯片就可以实现所有功能，成为片上系统。

FPGA芯片的结构如图4-1所示。

图4-1 FPGA芯片结构图近几年来FPGA有了很快的发展，按照传统观点，FPGA仅用于产品原型设计和ASIC的验证，用于大规模的数字系统开发就过于昂贵且功耗巨大。

随着FPGA 的研究突破了低功率、低成本和先进工艺的瓶颈后，FPGA的应用领域日益扩张，随着功能和性能的进一步提高，FPGA应用领域已成可编程逻辑领域扩展到了高性能DSP、高性能嵌入式等领域。

eda三层电梯

基于VHDL三层电梯控制器的设计时间：2009-04-02 10:17:46 来源：电子技术作者：陕西理工学院，电信工程系韩团军0 引言电梯控制器是控制电梯按顾客要求自动上下的装置。

本文采用VHDL语言来设计实用三层电梯控制器，其代码具有良好的可读性和易理解性，源程序经A1tera公司的MAX+plus II 软件仿真，目标器件选用CPLD器件。

通过对三层电梯控制器的设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为更多层电梯控制器实现的基础。

1 三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)电梯运行规则一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。

2 设计方案和论证2．1 控制器的设计方案控制器的功能模块如图1所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。

乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。

分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在楼层数。

由于分控制器相对简单很多，所以主控制器是核心部分。

2．2 三层电梯控制器的设计思路电梯控制器采用状态机来实现，思路比较清晰。