毕业设计基于FPGA的三层电梯控制器的研究

目录摘要..................................................................................................................................................IAbstract...........................................................................................................................................II第一章引言...............................................................................................................................11.1设计内容简介...................................................................................................................11.2选题背景...........................................................................................................................1第二章设计的基础依据...............................................................................................................12.1EDA技术介绍..................................................................................................................12.2FPGA芯片介绍................................................................................................................22.3VHDL语言介绍................................................................................................................32.4仿真软件介绍...................................................................................................................4第三章电梯控制器的设计及仿真...............................................................................................53．1电梯控制器的任务和要求.............................................................................................53．2电梯控制器的算法分析.................................................................................................53．3电梯控制器的设计.........................................................................................................73．2模块、模块功能及相应的程序.....................................................................................83．3．1控制模块...........................................................................................................83．3．2楼层显示模块...................................................................................................83．2．3电梯状态显示模块...........................................................................................93．4仿真及仿真结果.............................................................................................................9总结................................................................................................................................................13参考文献........................................................................................................................................14致谢................................................................................................................................................15附录一............................................................................................................................................16附录二............................................................................................................................................17I基于FPGA的三层电梯控制器的研究专业：学号：学生姓名：指导教师：摘要：本设计主要介绍了基于FPGA设计的三层电梯控制器，采用VHDL语言进行编译，并进行了电路综合和仿真。该控制器具备了FPGA芯片的硬件体积小、实时性好、工作效率高、提高系统的集成度等特点且遵循方向优先的原则，提供三个楼层多个用户的载客服务，并指示电梯的运行情况。本课题试验调试平台是Altera公司的QuartusⅡ软件和EDA实验开发系统。通过程序的调试和运行及仿真表明本设计可以完成电梯所在楼层显示电梯运行方向指示。关键字：FPGA、VHDL、电梯控制器、EDA实验开发系统IIBasedonthethree-layerelevatorcontrollerFPGAresearchAbstract：ThisdesignintroducesFPGAdesignbasedonthreeelevatorcontroller,compiledwithVHDLlanguage,andmakethecircuitsynthesisandsimulation.Thecontrollerfollowsthedirectionoftheprincipleofpriority,toprovidethreefloorsofthepassengerservicemultipleusers,andindicatestheoperationofthelift.ThiscontrollerhasFPGAchipcompacthardware,goodreal-time,highefficiency,improvethesystemintegrationcharacteristicsandfollowthedirectionofthepriorityprinciple,offermorethanthreefloorsofpassengerservice,anduserinstructionstotheelevator.ThistopicisAlteradebuggingtestplatformQuartuscompanyⅡsoftwareandEDAexperimentdevelopmentsystem.Throughtheprocessofdebuggingandoperationandthesimulationshowsthatthisdesigncanbecompletedinelevatorrunningdirectionindicatorthatelevatorfloor.Keywords:FPGA,VHDL,ElevatorController,EDAexperimentdevelopmentsystem1第一章引言1.1设计内容简介随着电子技术与自动控制技术的发展，越来越多的FPGA器件正广泛用于各个数字信号处理过程。其特点是硬件体积小、实时性好、工作效率高，提高系统的集成度。本设计针对我国电梯业的现状，将FPGA应用于三层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。1.2选题背景电梯作为高层大厦的主要垂直交通工具，电梯系统服务质量和效率的提高对建筑的有效利用和性能发挥将产生极为重要的影响。信息化时代的到来，推动了电梯的发展，电梯控制器已成为当今世界性开发的热点，也是各国综合实力的表现。电梯系统作为建筑楼宇自动化的重要组成部分，也要求向满足大厦中大量人流、物流的垂直输送需要，电梯制造商利用先进的技术，开发出各种高性能的电梯系统以满足乘客生理和心理要求，实现高效的垂直输送。提高我国电梯控制领域水平，必将带来很大的经济效益和社会效益。第二章设计的基础依据2.1EDA技术介绍在计算机技术的推动下，电子技术在20世纪末获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透于社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时又促使现代电子产品性能的进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。电子技术发展的根基是微电子技术的进步，它表现在大规模集成电路加工技术，即半导体工艺技术的发展上。表征半导体工艺水平的线宽已经达到45nm以下，并还在不断地缩小；在硅片单位面积上集成了更多的晶体管；集成电路设计在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展；同时，这些专用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC）的设计成本还在不断降低，而在功能和结构上，现代的集成电路已能实现单片电子系统（SystemonaChip，