第一章 绪论
随着社会的发展,电梯的使用越来越普遍,已经从原来只在商业大厦,宾馆使用,过度到在办公楼,居民楼等场所使用,并且对电梯功能的要求也不断提高,相应地其控制方式也在不停地发生变化.对于电梯的控制,传统的方法是使用继电器—接触器控制系统进行控制，随着技术的 不断发展，微型计算机在电梯控制上的 应用日益广泛，现在已进入全微化控制的时代。
VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可视部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。电梯的微机化控制主要有以下几种形式：1.PLC控制 2. 单片机控制 3. 单板机控制 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 ，VHDL已广泛应用于电子设计与控制的各个方面 ，本文采用VHDL语言来设计实用三层电梯控制器，其代码具有良好的可读性和易理解性，源程序经A1tera公司的 Quartus II软件仿真，目标器件选用CPLD器件。通过对三层电梯控制器的设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为更多层电梯控制器实现的基础。
第二章 总体方案设计
第一节 设计要求
三层电梯控制器将实现的功能：
一、 每层电梯入口处设有上下请求开关，电梯内设有顾客到达层次的停站请求开关。 二、 设有电梯入口处位置指示装置及电梯运行模式(上升或下降)指示装置。 三、 电梯每秒升(降)一层楼。
四、 电梯到达有停站请求的楼层，经过1秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门4秒后，
电梯门关闭(开门指示灯灭)，电梯继续进行，直至执行完最后一个请求信号后停留在当前层。
五、 能记忆电梯内外所有请求，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个请求信号保留
至执行后消除。
六、 电梯运行规则：当电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信
号，由下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕；如果高层有下楼请求，则直接升到由下楼请求的最高层，然后进入下降模式。当电梯处于下降模式时则与上升模式相反；能显示电梯电梯所在楼层、有开关门按键并有声音提示。
七、 电梯初始状态为一层开门状态。
第二节 电梯控制器的总体设计方案
控制器的功能模块如图2.1所示，包括主控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。由于其他模块相对简单很多，所以主控制器是核心部分。
图2.1 总体设计方案
第三节 电梯上下层运行流程图
图2.2
图2.3
第四节 电梯运行控制流程图
如图2.4：
图2.4 电梯运行控制流程图
第五节 三层电梯控制器的设计思路
电梯控制器运用状态机的设计方法，思路比较清晰。可以将电梯等待的每秒钟以及开门、关门都看成一个独立的状态[2]。由于电梯又是每秒上升或下降一层，所以就可以通过一个统一的1秒为周期的时钟来触发状态机。根据电梯的实际工作情况，可以把状态机设置7个状态，分别是“电梯停留在第1层”、“开门”、“关门”、 “开门等待4秒”、“上升”、“下降”和“停止状态”。各个状态之间的转换条件可由上面的设计要求所决定。各状态机之间转换图如图2.5：
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