基于Verilog语言的电梯控制器设计

基于FPGA单电梯微控制器学院：通信与电子工程学院班级：电子112学号：2011131002姓名：王振超指导老师：周喜权日期：2014年12月12日EDA课程设计I摘要当今社会，随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统（“早期安装的电梯多位继电器控制系统”）、FPGA/CPLD的控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰，微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而FPGA/CPLD控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已经成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。随着EDA技术的快速发展，电子设计自动化（EDA）逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。采用EDA设计，拥有电子系统小型化、低功耗、高可靠性、开发过程投资小、周期短等优点，而且还可以通过软件编程对硬件结构和工作方式进行重构，使得硬件设计如软件设计那般方便快捷。本次设计就是应用EDA电子电路技术来设计电梯控制器，从而使用一片芯片就可以实现对电梯的控制的。EDA课程设计IIAbstractNowadays,withthecontinuousdevelopmentofurbanconstruction,theincreasingofhigh-risebuildings,theelevatorasinthehigh-riseconstructiontheverticalmovementoftraffictoolshasbeenwiththepeople'sdailylifeareinseparable.Atpresent,theelevatorcontrolsystemmainlyhasthreekindsofcontrolmode:followingthecircuitcontrolsystem(theearlyinstallationofelevatormultipositionrelaycontrolsystem),thecontrolsystem,themicrocomputercontrolsystemofFPGA/CPLD.Relaycontrolsystemduetohighfailurerate,poorreliability,controlmodeisnotflexibleanddisadvantagessuchasbigpowerconsumption,hasgraduallybeeneliminated,thoughthemicrocomputercontrolsysteminintelligentcontrolhasthestrongfunction,butalsohastheperturbationresistanceispoor,thesystemdesigniscomplex,generalmaintenancepersonnelaredifficulttograspitsmaintenancetechnology,defect.FPGA/CPLDcontrolsystembecauseofhighreliability,convenientoperationandmaintenance,stronganti-interference,designandcommissioningperiodshorter,advantagesofpaidmoreattentiontobypeople,hasbecomeintheelevatorcontrolsystemusedinmostofthecontrolmethod,isalsowidelyusedinthetechnicaltransformationoftraditionalrelaycontrolsystem.WiththerapiddevelopmentofEDAtechnology,electronicdesignautomation(EDA)hasbecomeanimportantdesignmethod,hasbeenwidelyusedinanaloganddigitalcircuitsystemandmanyotherfields.UsingEDAtodesign,haveelectronicsystemminiaturization,lowpowerconsumption,highreliability,smallinvestmentanddevelopmentprocesshastheadvantagesofshortcycle,butalsotoreconstructthehardwarestructureandworkingmethodsthroughsoftwareprogramming,whichmakesthehardwaredesignsuchassoftwaredesignthatkindofquickandconvenient.ThisdesignistodesignofelevatorcontrollerapplicationtechnologyofEDAelectroniccircuit,soastouseonechipcanbeachievedontheelevatorcontrol.EDA课程设计III目录摘要.................................................................................................................................................IAbstract............................................................................................................................................II目录................................................................................................................................................III第1章EDA技术介绍...................................................................................................................11.1EDA技术简介....................................................................................................................11.2EDA技术的发展................................................................................................................1第2章电梯控制器设计.................................................................................................................22.1电梯控制器设计总体框图...............................................................................................22.2电梯控制器设计思路.......................................................................................................22.3电梯处于各楼层的具体分析...........................................................................................32.4电梯外部端口具体说明...................................................................................................52.4.1定义各个端口.......................................................................................................52.4.2引脚锁定...............................................................................................................5第3章仿真结果与说明.................................................................................................................7总结..................................................................................................................................................9参考文献.........................................................................................................................................10附录Ⅰ...........................................................................................................................................11EDA课程设计1第1章EDA技术介绍1.1EDA技术简介EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。1.2EDA技术的发展从目前的EDA技术来