电梯控制器实验报告Word格式.docx
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DOWNIN:
电梯下降请求键，由用户向电梯控制器发出下降请求。
ST_CH[2..0]:
楼层选择键入键，结合DIRECT完成楼层选择的键入，高电平有效；
CLOSE:
提前关门输入键。
可实现无等待时间的提前关门操作，高电平有效；
DELAY:
延迟关门输入键。
可实现有等待时间的延迟关门操作，高电平有效；
RUN_STOP:
电梯运行或停止开关键。
可实现由管理员控制电梯的运行或停止，高电平有效。
一下为输出端口：
LAMP:
电梯运行或等待指示键，指示电梯的运行或等待状况。
RUN_WAIT:
电梯运行或等待时间指示键，指示电梯运行状况或等待时间的长短，高电平有效；
ST_OUT:
电梯所在楼层指示数码管，只是电梯当前所在的楼层数。
即1~5层，高电平有效；
DIRECT:
楼层选择指示数码管，指示用户所要选择的楼层数，高电平有效。
1.系统功能模块设计示意图
2.项目分块及其实现方案
电梯的控制状态包括运行状态、停止状态及等待状态，其中运行状态又包含向上状态和向下状态。
主要动作有开、关门，停靠和启动。
乘客可通过键入开、关门按钮，呼唤按钮，指定楼层按钮等来控制电梯的行与停。
据此，整个电梯控制器DTKZQ应包括如下几个组成部分：
①时序输出及楼选计数器；
②电梯服务请求处理器；
③电梯升降控制器；
④上升及下降寄存器；
⑤电梯次态生成器。
该电梯控制器设计的关键是确定上升及下降寄存器的置位与复位。
整个系统的内部组成结构图如图2所示。
Vhdl程序：
--DTKZQ.VHD--显示电路
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYledIS
PORT（
LEDIN:
INSTD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;
--输入信号
LEDOUT:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（6DOWNTO0））;
--输出信号
ENDLED;
ARCHITECTUREARTOFLEDIS--结构体
BEGIN
PROCESS（LEDIN）
BEGIN
CASELEDINIS--共阴极LED显示译码gfedcba
WHEN"
0000"
=>
ledout<
="
0111111"
;
--0
0001"
0000110"
--1
0010"
1011011"
--2
0011"
1001111"
--3
0100"
1100110"
--4
0101"
1101101"
--5
0110"
1111101"
--6
0111"
0000111"
--7
1000"
1111111"
--8
1001"
1101111"
--9
1010"
1110111"
--10
1011"
1111100"
--11
1100"
0111001"
--12
1101"
1011110"
--13
1110"
1111001"
--14
1111"
1110001"
--15
WHENOTHERS=>
0000000"
--其他情况时灯灭
ENDCASE;
ENDPROCESS;
ENDART;
USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
ENTITYDTKZQIS
PORT（CLK:
INSTD_LOGIC;
--2Hz时钟输入信号
UPIN:
--楼层上升请求键
DOWNIN:
--楼层下降请求键
ST_CH:
--结合DIRECT完成楼层选择的键入
CLOSE:
--提前关门输入键
DELAY:
--延迟关门输入键
RUN_STOP:
--电梯运行的开关键
LAMP:
OUTSTD_LOGIC;
--电梯运行或停止指示键
RUN_WAIT:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;
--结合LAMP指示电梯运行或等待时间
ST_OUT:
--电梯所在楼层指示数码管
DIRECT:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0））;
--楼层选择指示数码管
ENDENTITYDTKZQ;
ARCHITECTUREARTOFDTKZQIS
SIGNALUR,DR:
STD_LOGIC_VECTOR（16DOWNTO1）;
--上升或下降楼层请求寄存器
SIGNALDIR,LIFTOR:
INTEGERRANGE0TO15;
--楼选指示及楼层数计数器
SIGNALWAI_T:
STD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;
--运行或等待计数器
SIGNALDIVID,HAND,CLKIN:
STD_LOGIC;
--时钟2分频和楼选复位变量
SIGNALLADD:
STD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;
--电梯运行状态变量
SIGNALCLOSEX,DELAYX:
--提前关门及延迟变量
BEGIN--内部信号值的输出
DIRECT<
=CONV_STD_LOGIC_VECTOR（DIR,4）+1;
ST_OUT<
=CONV_STD_LOGIC_VECTOR（LIFTOR,4）+1;
RUN_WAIT<
='
0'
&
WAI_T;
LAMP<
=LADD
（1）;
HAND<
=WAI_T
（2）AND（NOTWAI_T
（1）ANDWAI_T（0））;
CLOSEX<
=CLOSEAND（NOTLADD
（1））;
DELAYX<
=DELAYAND（NOTLADD
（1））;
--分频进程
P0:
PROCESS（CLK）
IF（CLK'
EVENTANDCLK='
1'
）THEN
CLKIN<
=NOTCLKIN;
ENDIF;
ENDPROCESSP0;
--分频及楼选信号产生进程
P1:
PROCESS（CLKIN）
IF（CLKIN'
EVENTANDCLKIN='
DIVID<
=NOTDIVID;
IF（DIR=4）THENDIR<
=0;
ELSEDIR<
=DIR+1;
ENDPROCESSP1;
--楼层请求寄存器的置位与复位进程
P2:
PROCESS（UR,DR,DIR,UPIN,DOWNIN,ST_CH,LIFTOR,WAI_T,RUN_STOP,HAND）
VARIABLENUM,T:
INTEGERRANGE0TO16;
NUM:
=LIFTOR+1;
T:
IF（RUN_STOP='
）THEN--电梯运行时选择楼层大于当前楼层或者有上升请求
IF（（（T>
NUM）AND（ST_CH='
））OR（UPIN='
））THEN
CASETIS
WHEN1=>
UR
（1）<
WHEN2=>
UR
（2）<
WHEN3=>
UR（3）<
WHEN4=>
UR（4）<
WHEN5=>
UR（5）<
WHEN6=>
UR（6）<
WHEN7=>
UR（7）<
WHEN8=>
UR（8）<
WHEN9=>
UR（9）<
WHEN10=>
UR（10）<
WHEN11=>
UR（11）<
WHEN12=>
UR（12）<
WHEN13=>
UR（13）<
WHEN14=>
UR（14）<
WHEN15=>
UR（15）<
WHEN16=>
UR（16）<
NULL;
--电梯运行时间到
ELSIF（HAND='
）THEN
CASENUMIS
--选择楼层小于当前楼层或者有下降请求
IF（（（T<
））OR（DOWNIN='
））THEN
DR
（1）<
DR
（2）<
DR（3）<
DR（4）<
DR（5）<
DR（6）<
DR（7）<
DR（8）<
DR（9）<
DR（10）<
DR（11）<
DR（12）<
DR（13）<
DR（14）<
DR（15）<
DR（16）<
）THEN
ELSE
UR<
0000000000000000"
DR<
ENDPROCESSP2;
--电梯运行次态的控制进程
P3:
PROCESS（UR,DR,DIR,LIFTOR,LADD,WAI_T,RUN_STOP）
）THEN--电梯运行时
IF（WAI_T="
110"
IF（（URORDR）="
LADD
（1）<
--初始状态
ELSE
CASELIFTORIS
--电梯在第一层
WHEN0=>
IF（（UR
（1）ORDR
（1））>
'
）THENLADD
（1）<
--等待状态
ELSELADD<
11"
--上升状态
--电梯在第二层
WHEN1=>
IF（（UR
（2）ORDR
（2））>
ELSIF（（（LADD（0）='
）AND（（UR（16DOWNTO3）
ORDR（16DOWNTO3））>
"
00000000000000"
））
OR（（UR
（1）ORDR
（1））='
））THEN
LADD<
10"
--下降状态
--电梯在第三层
WHEN2=>
IF（（UR（3）ORDR（3））>
）AND（（UR（16DOWNTO4）
ORDR（16DOWNTO4））>
0000000000000"
OR（（UR（2DOWNTO1）ORDR（2DOWNTO1））="
00"
））THENLADD<
--电梯在第四层
WHEN3=>
IF（（UR（4）ORDR（4））>
ELSIF（（（LADD（0）='
）AND（（UR（16DOWNTO5）
ORDR（16DOWNTO5））>
000000000000"
OR（（UR（3DOWNTO1）
ORDR（3DOWNTO1））="
000"
--电梯在第五层
WHEN4=>
IF（（UR（5）ORDR（5））>
）AND（（UR（16DOWNTO6）
ORDR（16DOWNTO6））>
00000000000"
OR（（UR（4DOWNTO1）
ORDR（4DOWNTO1））="
--电梯在第六层
WHEN5=>
IF（（UR（6）ORDR（6））>
）AND（（UR（16DOWNTO7）
ORDR（16DOWNTO7））>
0000000000"
））
OR（（UR（5DOWNTO1）
ORDR（5DOWNTO1））="
00000"
--电梯在第七层
WHEN6=>
IF（（UR（7）ORDR（7））>
）AND（（UR（16DOWNTO8）
ORDR（16DOWNTO8））>
000000000"
OR（（UR（6DOWNTO1）
ORDR（6DOWNTO1））="
000000"
--电梯在第八层
WHEN7=>
IF（（UR（8）ORDR（8））>
）AND（（UR（16DOWNTO9）
ORDR（16DOWNTO9））>
00000000"
OR（（UR（7DOWNTO1）
ORDR（7DOWNTO1））="
--电梯在第九层
WHEN8=>
IF（（UR（9）ORDR（9））>
）AND（（UR（16DOWNTO10）
ORDR（16DOWNTO10））>
OR（（UR（8DOWNTO1）
ORDR（8DOWNTO1））="
--电梯在第十层
WHEN9=>
IF（（UR（10）ORDR（10））>
）AND（（UR（16DOWNTO11）
ORDR（16DOWNTO11））>
OR（（UR（9DOWNTO1）
ORDR（9DOWNTO1））="
--电梯在第十一层
WHEN10=>
IF（（UR（11）ORDR（11））>
）AND（（UR（16DOWNTO12）
ORDR（16DOWNTO12））>
OR（（UR（10DOWNTO1）
ORDR（10DOWNTO1））="
--电梯在第十二层
WHEN11=>
IF（（UR（12）ORDR（12））>
）AND（（UR（16DOWNTO13）
ORDR（16DOWNTO13））>
OR（（UR（11DOWNTO1）
ORDR（11DOWNTO1））="
--电梯在第十三层
WHEN12=>
IF（（UR（13）ORDR（13））>
）AND（（UR（16DOWNTO14）
ORDR（16DOWNTO14））>
OR（（UR（12DOWNTO1）
ORDR（12DOWNTO1））="
--电梯在第十四层
WHEN13=>
IF（（UR（14）ORDR（14））>
）THENLADD
（1）
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