基于FPGA电梯控制器设计.docVIP

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名（学号）： 专业班级： 课程名称： EDA技术课程设计 学年学期： 2 012 —2 013 学年第 2 学期 指导教师： 2 0 13 年 6 月 基于FPGA电梯控制器设计 摘要: 系统基于EDA技术的电梯控制器实现，,以现场可编程门阵列(FPGA)为设计核心，集成于一片ALtera公司的ACEX系列EP1K100QC208—3芯片上，采用超高速硬件描述语言(VHDL)模块化编程,实现了电梯的上行、下行、暂停、手动开门和快速关门等功能，并伴有蜂鸣器和指示灯的提示等功能。本设计的特点在于能够进行真实的电梯模拟，主要采用了状态机,该系统具有集成度高、灵活性强、易于开发和维护等特点。 关键字: FPGA VHDL 电梯控制器 状态机 Abstract:The system according to the EDA technical achieve the elevator controller,It is base on FPGA(Field Programmable Gate Array), adopting VHDL(VHSIC Hardware Description Language) under the environment of ISE.most of the designs gather in the ACEX series EP1K100QC208? chip of the ALtera company .The whole design is composed of the up going of the elevator , the down going of the elevator , the pause of the elevator , direct manual control open-door and close the door quickly. It can be carry out the function such as conversion, handle and display .It is a characteristic that the system can simulate the real elevator ,which mainly adopting the state machine . The system has high accuracy and stability,it is proved to reliable and of high value and feasibility after testing. Key –word: FPGA VHDL elevator state machine 目 录 一、设计要求 5 二、系统设计 5 三、单元模块设计 7 四、仿真与调试 9 五、优化与约束 10 六、协同与分工 10 七、心得体会 （总结） 18 参考文献 18 一、设计要求 功能：设计一4层楼电梯控制器，梯外各层显示当前电梯所在楼层及上行、下行状态；1层只有向上按钮，4层只有向下按钮，其余各层均有上下按钮；按钮均带灯。 梯内有1-4层选择键（带灯）和开关门键，梯内显示当前楼层。 由一只LED表示门的开关状态； 楼层运行时间为3S，开门后等待关门信号时间为10s，超时自动关门。 要求：仿真真实电梯应用，设计相应的调度算法，使运营成本最低； 发挥：到楼层声音提示、流水灯指示上下行等。 二、系统设计 1)电梯控制器的组成 电梯的控制状态包括运行状态、停止状态及等待状态，其中运行状态又包含向上状态和向下状态。每层楼设有用户请求按钮，用户可以通过本层的请求，对电梯进行控制，使电梯到当前楼层；而在电梯内部，还设有电梯停靠按钮，当用户需要下电梯时，可按下停止按钮，在计数及显示上，当电梯运行停止后，计数4s后，门自动关闭，而显示器也可显示当前电梯所在楼层数。 2）电梯设计的基本思路 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，还有一个分频进程提供触发信号。根据电梯的实际工作情况，可以为状态机设置九个状态，它们分别是“电梯停在一层”“开门”“关门”“开门等待第一次”“开门等待第二次”“开门等待第三次” “开门等待第四次”“开门等待第五次”“开门等待第