基于VHDL的电梯控制系统设计
【摘要】本文介绍了基于VHDL的六层电梯控制系统设计的总体设计方案，详细描述了六层电梯内部功能模块的工作原理。利用硬件描述语言VHDL对功能模块进行编译，仿真结果表明，此设计能够遵循方向优先的原则正常工作。
【关键词】六层电梯；控制系统；VHDL；设计
1.引言
随着社会的发展，对电梯功能的要求也不断提高，其相应控制方式也在不断发生变化。电梯的控制主要有单板机控制、单片机控制、单微机控制、多微机控制和人工智能控制等方式。随着专用集成电路设计技术和电子设计自动化技术的发展，可编程逻辑器件的广泛使用，可编程逻辑控制逐渐成为控制领域的主流[1]。本设计使用现场可编程门阵列（FPGA）器件作为主控制芯片，采用Verilog-HDL语言设计一个六层载客电梯控制系统，整体设计采用模块化处理，便于修改和升级，可以实现多层电梯的仿真控制[2-3]。
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2.系统设计方案
电梯控制系统设计的总体原理框图如图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在楼层显示器中显示。
图1 电梯控制系统总体原理框图
主模块控制器是核心部分，设计通过一个以1秒为周期的时钟来触发状态机，再根据电梯的实际工作情况，把状态机设置10个状态，分别是“电梯初始状态为1层”、“开门”、“关门打胎的最佳时间”、“开门等待第1秒”、“鸽脖导航开门等待第2秒”、梨花与野兽“万能作文素材开门等待第3秒”喜结构、“开门等待第4秒”外墙保温岩棉、“上升”、“下降建安文学”和“停止”状态。
2.1 六层电梯控制系统的实体设计
首先考虑的是输入端口，一个异步复位端口ret，用于电梯初始状态为一楼；在电梯外部，必须有升降请求端口，一楼最低，不需要下降请求，六楼是最高层，不需要有上升请求，二楼、三楼、四楼、五楼则上升、下降请求端口都有；在电梯内部，应该设有一楼到
六楼停留的请求端口；一个电梯时钟输入端口，用于进行电梯的升降及开门关门等动作；另有一个是按键时钟输入端口，按键时钟频率应该比电梯时钟频率高。
