基于VHDL的电梯系统设计.pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.20M 资料格式：pdf 举报版权申诉

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第1页.png

第1页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第2页.png

第2页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第3页.png

第3页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第4页.png

第4页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第5页.png

第5页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第6页.png

第6页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第7页.png

第7页 / 共29页

sky_circle-3634573-4744300845375381517.pdf-第8页.png

第8页 / 共29页

文本预览

数字系统设计电梯控制系统小组成员：设计日期：

目录一、设计要求分析………………………………………………3 二、设计思想方法………………………………………………3 三、小组分工情况………………………………………………4 四、信号变量解释………………………………………………4 五、流程状态设计………………………………………………5 六、程序源代码…………………………………………………6 七、波形仿真……………………………………………………25 八、课题设计小结………………………………………………29

一、设计要求分析：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。分析：如题所述，课题所需要做的是一个简化了的实际电梯控制系统，麻雀虽小，五脏俱全，该控制器需要参照实际运行规律设计，且两部电梯之间相互联动。经过组内分析，我们决定采用 quartus 软件用 VHDL 语言进行描述编写。二、设计思想方法：由于电梯的运行状态不多，能使状态发生变化的关键信号也不多，所以我们决定采用状态机的编写方法，即将电梯设为有限的几个状态，然后在信号的改变下进行响应，使得电梯可以正常工作；电梯联动则由控制器进行判断，将相应的信号传给电梯状态机；将报警信号的优先级设为最高，使之可以及时响应，其次

为其他信号，如关门信号，开门信号（运行状态不予响应）等；将电梯的楼层显示设为与主进程并行的辅进程，及时更新楼层显示。三、小组分工情况：四、信号变量解释： liftclk：电梯时钟信号，上升沿触发。 reset：重置信号，将所有信号设为初始状态。 awarn,bwarn：a 电梯和 b 电梯的报警按钮。 aopen,bopen：a 电梯和 b 电梯的开门按钮。 aclose,bclose：a 电梯和 b 电梯的关门按钮 arequest,brequest：a 电梯和 b 电梯的请求信号（0001 为一楼上楼请求，0010 为二楼下楼请求，0100 为二楼上楼请求，1000 为三楼下楼请求） astop1,astop2,astop3,bstop1,bstop2,bstop3：a 电梯和 b 电梯的停站按钮 aposition,bposition：a 电梯和 b 电梯的位置信号（01 表示一楼，10 表示二楼， 11 表示三楼） amode,bmode：a 电梯和 b 电梯的运行状态（00 表示向上运行，01 表示向下运行，10 表示停止，11 表示报警） adoor,bdoor：a 电梯和 b 电梯的门状态（1 表示开门状态，0 表示关门状态） aupinfo,adninfo,astopinfo,bupinfo,bdninfo,bstopinfo 系统内部的请求信号（ upinfo 中，“000”左数第一位表示三楼有上升请求，第二位表示二楼有上楼请求，以此类推。 dninfo 中，“000”左数第一位表示三楼有下楼请求，以此类推。 stopinfo 中，“000”左数第一位表示三楼有停站请求，以此类推。） aout,bout ：a 电梯和 b 电梯的显示输出。 f1,f2,f3,warn,opening,waiting：电梯内部状态（f1 表示一楼，f2 表示二楼，f3

表示三楼，warn 表示报警状态，opening 表示打开状态，waiting 表示处于上升或下降状态。） alift,blift：a 电梯和 b 电梯的运行状态表示。 awarn1,bwarn1 ：a 电梯和 b 电梯的内部报警信号。 pos,pos2：a 电梯和 b 电梯的内部楼层变量。 atemp,btemp：a 电梯和 b 电梯的内部运行状态变量。 doorwait,liftwait：分别为开门延时和升降延时计数。五、状态流程设计：程序流程如下图所示：如图所示，有两个进程，一个主进程，负责电梯的运行调度，一个辅进程，负责电梯的显示输出：主进程以 liftclk 为敏感信号，首先采集外部输入信号，然后进行判断哪部电梯进行响应，并送入状态机循环，这样依次执行，直到电梯停止运行。程序状态图如下：

如图所示，我们定义了六个状态，分别是 f1,f2,f3,opening,waiting,warn,意义已经在前面的变量信号解释中予以说明，这里不再赘述，我们把 warn 状态单独列出来，以方便实际情况中进行特殊处理。六、程序源代码： library ieee; --库文件声明 use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity slift is------实体定义 port(liftclk,reset,awarn,bwarn,aopen,bopen,aclose,bclose:in std_logic; arequest,brequest:in std_logic_vector(4 downto 1); astop1,astop2,astop3,bstop1,bstop2,bstop3:in std_logic; ---输入信号 aposition,bposition:buffer std_logic_vector(1 downto 0);

amode,bmode:buffer std_logic_vector(1 downto 0); adoor,bdoor:buffer std_logic; aupinfo,adninfo,astopinfo,bupinfo,bdninfo,bstopinfo:buffer std_logic_vector(3 downto 1); ---缓存信号 aout,bout:out std_logic_vector(1 downto 0)); ----输出信号 end entity slift; architecture center of slift is type lift_state is (f1,f2,f3,warn,opening,waiting);-----定义电梯状态 signal alift,blift:lift_state; signal awarn1,bwarn1:std_logic; begin ----以 reset 和电梯时钟为敏感信号 aplift:process(reset,liftclk) variable pos,pos2:integer range 3 downto 1;-----定义变量 variable atemp,btemp:lift_state; variable doorwait,liftwait:integer:=0; begin --reset 及报警，开关门信号处理：（设为初始状态） if (liftclk'event and liftclk='1') then if reset='1' then alift<=f1; atemp:=f1; awarn1<='0'; aposition<="01";

amode<="10"; aupinfo<="000"; adninfo<="000"; astopinfo<="000"; adoor<='0'; blift<=f1; atemp:=f1; bwarn1<='0'; bposition<="01"; bmode<="10"; bupinfo<="000"; bdninfo<="000"; bstopinfo<="000"; bdoor<='0'; else if awarn='1' or bwarn='1' then if awarn='1' then awarn1<='1'; end if; if bwarn='1' then bwarn1<='1'; end if; else if aclose='1' then adoor<='0'; end if; if bclose='1' then bdoor<='0'; end if; if aopen='1' then

分享到：

赞收藏

资料库

基于VHDL的电梯系统设计.pdf

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料