四层电梯的控制EDA技术设计副本.doc

目 录 1 引言 1 1.1设计背景 1 1.2设计基础 1 1.2.1 EDA技术介绍 1 1.2.2硬件描述语言（VHDL）介绍 2 1.2.3 MAX+plusII软件介绍 2 2 电梯控制器的具体设计 4 2.1设计目的 4 2.2设计要求 4 2.3设计思路 4 3 三层电梯控制器的综合设计(VHDL语言实现) 5 3.1分析判断 5 3.1.1电梯运行规则 5 3.1.2 程序流程分析 9 3.2程序端口和寄存器说明 9 3.3各模块设计说明 10 3.4具体语句设计说明 12 4 三层电梯控制器调试、仿真和硬件测试 13 4.1程序调试 13 4.2程序波形仿真 14 4.2.1波形输入建立 14 4.2.2电梯运行情况仿真 15 4.2.3电梯功能仿真 17 4.3硬件测试 18 4.3.1引脚锁定 18 4.3.2硬件下载 18 5 结论 20 5.1 设计功能实现情况 20 5.2 设计心得 20 参考文献 21 附录 22 1 引言 1.1设计背景 近年来，随着我国房地产业的持续高速发展，高层建筑越来越多。因此，一种能使人们快速、便捷地到达目的楼层的电梯便应运而生了。分析近几年房地产业的发展趋势，特别是商品住宅的高速发展，将使住宅对电梯的需求量持续攀升。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求也推动了电梯技术的进步。随着电梯技术的发展, 绿色化、低能耗、智能化、网络化、蓝牙技术的电梯成为一段时间内的发展趋势。为保证人们能更安全、更快捷地到达目的楼层，实现人性化的功能，对电梯系统中的控制部分进行优化设计是非常必要。因此这部分的设计也就成了在电梯设计领域里最为核心的技术。为了实现电梯的智能化，可以采用许多方法。它的智能化控制可以有以下几种形式：1.PLC控制；2.单板机控制；3.单片机控制；4.单微机控制；5.多微机控制； 6.人工智能控制。 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。它是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，与电子技术、微电子技术的发展密切相关，并吸收了计算机科学领域的大多数必威体育精装版研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。传统单片机设计的电梯控制外围电路复杂，性能不稳定，而采用EDA设计，却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。 1.2设计基础 主要是应用现代电子技术中的EDA技术。利用EDA技术实现四层电梯的控制与目前主流的利用可编程逻辑控制器实现电梯控制紧密相连。硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分，VHDL是作为电子设计主流硬件的描述语言。使用VHDL语言进行程序的设计，以Quartusll为核心。该程序可以实现电梯的升降，开门，关门等基础功能。 1.2.1 EDA技术介绍 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）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HDL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。利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：1.用软件的方式设计硬件；2.用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；3.设计过程中可用有关软件进行各种仿真；4.系统可现场编程，在线升级；5.整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。 1.2.2硬件描述语言（VHDL）介绍 VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口[3]。它于1983年由美国国防部发起创建，由电工和电子工程师协会（the Institute of Electrical and Electronics Engineers）进一步发展并在1987年作为“IEEE 1076”发布。从此，VHDL成为硬件描述语言的业界标准之一。 VHDL作为一个规范语言和建模语言，具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高