VHDL语言实现电梯升降系统课程设计.docx

数字系统设计报告 VHDL语言实现电梯升降系统 指导老师：徐向民 学 院 电子与信息学院 班 别 13级信息工程2班 学生姓名 袁雪姣 曾梓琪 邱昱 目录目录………………………………………………………………………2一 实验目的……………………………………………………………3二 实验要求……………………………………………………………3 2.1性能需求级分析…………………………………………………3 2.2 扩展功能需求分析………………………………………………3三 总体设计方案…………………………………………………………4 3.1 电梯升降系统的功能模块………………………………………4 3.2 中央处理模块设计思路…………………………………………4四 电梯升降系统各功能模块实现………………………………………6 4.1 电梯升降控制系统………………………………………………6 4.2 按键延时去抖模块test_keyshake……………………………6 4.3 数码管显示模块nixie_light…………………………………6 4.4分频器模块clkdiv………………………………………………7 4.5中央控制模块lift_system_center……………………………7五 电梯升降系统的代码实现及仿真分析………………………………9 5.1 按键延时去抖模块test_keyshake……………………………9 5.1.1代码………………………………………………………9 5.1.2 仿真结果…………………………………………………10 5.2 数码管显示模块nixie_light…………………………………10 5.2.1 代码………………………………………………………10 5.2.2 仿真结果…………………………………………………11 5.3分频器模块clkdiv………………………………………………12 5.3.1 代码………………………………………………………12 5.3.2 仿真结果…………………………………………………12 5.4中央控制模块lift_system_center……………………………13 5.4.1 代码………………………………………………………13 5.4.2 仿真结果…………………………………………………20 5.4.3仿真结果分析……………………………………………21六 模块组合图……………………………………………………………22 七 感想……………………………………………………………………23 一、实验目的 在现代化建筑中，电梯是不可或缺的装置，电梯的效率和服务质量是在很大程度上影响建筑能否有效利用的重要因素。高性能的电梯控制系统将节省资源，提高效益。因而，利用现有技术提高电梯自动化控制系统的效率具有一定研究价值。 如何实现建筑内电梯以最短时间响应各楼层用户的需求，并研究如何达到时间分配最合理的运行模式，是我们这次设计的目的。实验要求2.1 性能级需求分析1)总共4层楼，每层设有上下请求开关，电梯内设有楼层请求开关，另外还设有电梯复位开关，电梯报警开关。2)设有每层楼上下楼请求状态指示灯，电梯内楼层请求状态指示灯，电梯运行状态显示，电梯所在楼层显示，开关门状态指示灯。3)电梯每秒钟上升（下降）一层楼4)运行规则：当电梯处于上升模式时，只响应比当前位置高的楼层的上楼请求信号，直至所有上楼请求执行完毕后。若高层有下楼请求，则上升至有下楼请求的最高层，然后进入下降模式。当电梯处于下降模式时，运行规则相反。5)电梯到达目标楼层后，经过1秒电梯门开，开门3秒后电梯门关，再经过1秒电梯继续运行。直到执行完最后一个请求信号后，停在当前楼层。6）电梯初始状态为停止在1楼，门关，请求信号灯全灭。2.2拓展功能需求分析1)报警功能：当有报警信号时，电梯停止在当前楼层，门常开，请求信号全部无效；直至报警信号解除后，门关，电梯停止在当前楼层，等待新的楼层请求。总体设计方案3.1 电梯升降系统的功能模块如图3.1所示，包括信号处理器，分频器，中央处理模块，数码管显示模块等。用户选择所要到达的楼层，发出请求信号，与通过分频器处理的时钟信号由中央处理模块处理，电梯开始运行，数码管显示模块显示电梯的运行状态，楼层数通过译码器显示出楼层数字，同时中央处理模块给出开关门状态，请求信号状态信息。其中中央处理模块是重点模块。楼层显示请求信号开关门状态楼层显示请求信号状态系统时钟 图3.13.2中央处理模块设计思路将电梯设置为上升（up）、下降（down）、空闲（stop）、报警（alarm）四个运行状态，开关门状态由开门倒计时（open_time）控制，其中“0”为关门状态，“-1”为常开（报警）状态。电梯的运行状态、楼层位