基于VHDL的电梯设计实验报告.docx

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.07M 资料格式：docx 举报版权申诉

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数字逻辑课程设计实验报告（基于 VHDL 的电梯设计）学院：计算机科学与技术班级：CS0903 学号：U200914954 姓名：刘明泉组别：44 同组人：赵马沙

一．实验目的通过硬件描述语言 VHDL 的编程，深入了解并掌握课编程芯片 PLD 的设计技术，加强学生对《数字逻辑》课程所学知识综合运用能力，培养学生的创新思维能力和独立解决实际问题的能力。二．实验要求 1. 能够较全面地运用课程中所学的基本理论和基本方法，完成从设计逻辑电路到设计简单数字系统的过渡。 2. 能独立思考，独立查阅资料，独立设计规定的系统。 3. 能独立完成实施过程，包括安装、布线、测试和排除故障。三．实验任务 1. 制定详细设计方案； 2. 通过 VHDL 完成规定的设计任务，然后进行编译和仿真，保证设计的正确性。 3. 生产熔丝图文件，下载到 isPLSI1032 芯片，通过实际线路进行验证； 4. 对复杂系统的设计采取模块化、层次化的设计方法； 5. 写出设计报告并提出改进意见

四．实验内容

五．实验环境 1. 硬件平台：DICE-SEM 型试验箱，Lattice ispLSI1032E， Lattice1016E 芯片简介：DICE-SEM 型试验箱是用于《数字逻辑》课程教学实验的专用设备，它提供了 16 位二档开关、16 位发光二级管双色显示灯、IC 插座、六七个 BCD 码译码显示器数码管、数字频率计、电子笔、可调电阻、模拟扩展区、PLD/CPLD 扩展区等，另外还有一个 Lattice 1016E 芯片提供了 2 个单脉冲开关、节拍信号、各种频率的时钟信号源等方面的功能。CPLD 扩展区包含一个 CPLD 下载板、2 个针式扩展插座，下载板上有一个 CPLD 芯片 Lattice ispLSI1032E 和 JTAG 下载接口插座。试验箱电源采用 220V 交流供电，在面板上提供了多个+5v 和地的电源接线插孔。 2．软件平台：ispLever 5.0。简介：ispLEVER 是 Lattice 公司推出的一套 EDA 软件。适用于所有的 Lattice 公司的 CPLD、SPLD、FPGA 和 FPSC 可编程器件，其设计输入可采用原理图、硬件描述语言及混合输入三种方式，并能够对所设计的系统进行功能仿真和时序仿真。编译器将设计输入生产熔丝图文件，然后将熔丝图文件下载到 ispLSI1032 芯片中再接好输入/输出连线形成完整的数字电子系统。

六．实验设计方案 1. 实验内容说明根据实验要求，完成实验规定的所有功能，并且在此基础上，考虑现实情况，加入许多附加功能使得电梯更加人性化。比如：（1）考虑实际情况，我们取消了置入键。（2）我们增加了快速关门按钮及开门按钮，快速关门可以马上使电梯关门，这样乘客在没人时候不用等太久，开门按钮是为了让正在关的电梯门重新打开。这都是实际电梯所具备的功能。（3）我们增加了超重提示功能，这也是实际电梯所拥有的功能。（4）电梯在上升或下降的时候提示灯变红，当电梯到达楼层后提示灯变绿。等等这些实际电梯所拥有的功能。而且代码可读性很强，基本没有什么难懂的语句，分多进程书写，架构思路很清晰。 2. 模块图我们组分了 3 个进程来写，这样有助于程序的阅读和架构分析。主要的功能实现基本位于控制电梯上下的进程

控制电梯上下的进程显示楼层进程超重报警进程 3. 流程图

七．试验步骤与观察记录 1．实验步骤：（1）.认真阅读实验任务，思考讨论实验要求，对实验的框架进行大体构思。（2）.想清主进程的设计以及实现： a.分部分书写，如先对 reset 按钮进行书写，然后进行调试，直到没问题再进行下一步的书写。这样对调试方便很多。 b.对电梯外部按钮进行书写并调试以及在实验台测试。试。 c.对电梯内部按钮进行书写并调试以及在实验台测（3）.书写显示楼层进程并进行调试以及在实验台测试。（4）.书写超重报警进程并进行调试以及在实验台测试。（5）.综合 3 个进程对不断出现的 BUG 进行修复，完善代码。（6）.确保所有 BUG 修复后在实验台进行综合测试。（7）.对实验台进行重新布线使得检测起来更加方便。

2.观察记录每一部分编译通过后在实验台进行测试，但是每一部分都会出现很多问题，比如在书写控制上下的进程中，在 3 楼内、外按下请求，同时在 4 楼按下请求，本应该在 3 楼停再上 4 楼，可是刚开始却没有，后面通过增加中间变量使得 BUG 得以修复。在测试显示楼层进程中，发现在电梯

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