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2009-2010学年度第二学期
电子技术基础课程设计
--智能电梯控制器的设计
系 别：控制与系
班 级： 0502
姓 名：张三
学 号：
指导教师：王
1． 课程设计名称及要求 3
1.1课程设计名称 3
1.2课程设计内容与要求 3
2． 系统设计 3
2.1总体设计 3
2.1.1总体模型 3
2.1.2物理模型设计 4
2.1.3逻辑设计 4
2.2具体设计 4
2.2.1电梯门有限状态机 4
2.2.2楼层有限状态机 5
2.2.3运行状态有限状态机 6
2.2.4控制信号 6
2.3输入输出设计 6
2.3.1输入 6
2.3.2输出 7
2.4测试平台设计 7
2.4.1模块测试平台 7
2.4.2总体测试平台 7
3．系统仿真与实测 7
3.1系统仿真 7
3.1.1各模块仿真 7
3.1.2总体仿真 9
3.2实测 10
4．实验总结 11
4.1心得体会 11
4.1.1 关于有限状态机 11
4.1.2关于Verilog HDL 12
4.2 待改进问题 13
4.2.1设计中待改进问题 13
4.2.2 实现中待改进问题 13
4.3 功能扩展 13
4.4 结语 13
附录 14
附1.程序源代码 14
课程设计名称及要求
1.1课程设计名称
任务4：智能电梯控制器的设计
1.2课程设计内容与要求
① 楼层的高度大于等于6，根据降低运行成本的原则，设计并实现一个以方向优先电梯调度算法。
②要求能够使用按键模拟对电梯的控制，为了便于观察，将电梯所在的楼层(1~6)用数码管显示出来，将电梯的上下楼状态(上，下，开门，关门，静止)用发光管或数码管显示出来，并且能够实现对电梯实现锁定禁止运行。
③ 画出电梯控制器的状态机，写出状态编码方案。
④ 用Verilog语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功，适当增加比较符合现实的控制限制。
⑤ 写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。 并谈谈此次实验的收获、感想及建议
系统设计
2.1总体设计
2.1.1总体模型
电梯主要由三个状态机组成：电梯门有限状态机，楼层有限状态机，运行状态有限状态机。根据输入和现行状态确定下一运行状态，根据现行状态和楼层确定电梯开关。控制信号在各状态机间传递。由输入模块将实验版信号转为电梯输入信号。层次如下
2.1.2物理模型设计
楼层高度为8层，电梯内部有8个按键分别对应8个楼层，每楼层设有向上和向下的请求按键（一楼无下请求，八楼无上请求）。外部还设有复位按键。电梯有向上运行，向下运行，停止，开门，门已开，关门等状态。
2.1.3逻辑设计
A．电梯在向上运行过程中，优先响应电梯内部的向上请求和高于电梯所在位置楼层的向上请求。 屏蔽电梯内部低于所在位置楼层的请求。
B．电梯在向下运行过程中，优先响应电梯内部的向下请求和低于电梯所在位置楼层的向下请求。屏蔽电梯内部高于所在位置楼层的请求。
C．在完成向上任务后，若内部无向上且外部更高楼层无向上请求时，优先响应更高楼层的向下请求，直接到达向下请求的最高楼层并转入向下运行状态。
D．在完成向下任务后，若内部无向下且外部更低楼层无向下请求时，优先响应更低楼层的向上请求，直接到达向上请求的最低楼层并转入向上运行状态。
E．在完成向上任务后，若无内部向上且外部更高楼层无向上或向下请求时请求，优先响应低楼层向下请求，并转入向下运行状态。
F．在完成向下任务后，若无内部向下且外部更低楼层无向上或向下请求时请求，优先响应高楼层向上请求，并转入向上运行状态。
G．在完成向上任务后，若无内部向上或向下，外部更高楼层无向上或向下请求时请求，且外部低楼层无向下请求时，优先响应外部低楼层的向上请求，并转入向下运行状态，并在直接到达向上请求的最低楼层后转为向上运行状态。
H．在完成向下任务后，若无内部向上或向下，外部更低楼层无向上或向下请求时请求，且外部高楼层无向上请求时，优先响应外部高楼层的向下请求，并转入向上运行状态，并在直接到达向下请求的最高楼层后转为向下运行状态。
I．若内外都无请求，电梯处于静止状态。
J．以上AB为第一优先级，CD为第二优先级，EF为第三优先级，GH为第四优先级，I为第五优先级，高优先级可以打断低优先级进入高优先级状态。
2.2具体设计
2.2.1电梯门有限状态机
电梯门分为开门、门已开、关门、门已关等状态，只有在门已关状态电梯才能运行，在收到开门信号后应发出响应信号并停止电梯运动。在门已开和关门状态时，若再有开门请求，应延长开门时间或转为开门状态。具体状态转换图如下：
其中，
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