基于FPGA电梯控制系统毕业论文(终稿)

本科毕业设计（论文）基于FPGA电梯控制系统的设计王爽燕山大学2012年6月本科毕业设计（论文）基于FPGA电梯控制系统的设计学院：里仁学院电子工程系专业：电子科学与技术学生姓名：王爽学号：081308061023指导教师：常丹华答辩日期：2012年6月17日燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：信息科学与工程学院系级教学单位：光电子学号081308061023学生姓名王爽专业班级电子科学与技术题目题目名称基于FPGA的电梯控制系统设计题目性质工程技术实验研究型题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）主要内容利用FPGA完成四层电梯控制系统的设计。实现对电梯的智能控制，经仿真验证，完成所要求功能。基本要求按要求完成四层电梯的设计:1.各层电梯内部信号：各楼层请求按键、开关门请求按键。外部信号：上升下降请求按键，所在楼层显示，电梯运行状态显示。2.能够存储请求信号，电梯上升(下降)过程中，根据电梯的运行状态，首先按方向优先、循环次序响应各请求。3电梯每秒升(降)一层楼。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。电梯初始状态为一层开门状态。4.最终撰写毕业论文；并提交撰写论文综述；提交本科毕业设计（论文）开题报告；完成规定的外文翻译；参考资料1谢剑英,贾青.微型计算机控制技术20032付家才.EDA原理与应用20013陈伯时.电力拖动自动控制系统19974黄智伟.FPGA系统设计与实践2005周次第1～2周第3～6周第7～10周第11～14周第15～16周应完成的内容准备阶段：弄清课题要求，查阅文献。设计阶段：设计方案，完成必要的实验准备。实现阶段：实现电路和光路功能或电路设计。论文撰写阶段：撰写论文论文评审及答辩：制作PPT答辩指导教师：常丹华职称：教授2012年3月1日系级教学单位审批：年月日摘要I摘要本设计就是基于电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）技术中的甚高速集成电路硬件描述语言（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage）语言所开发的四层电梯控制程序，实验调试平台是Altera公司的MAX+plusⅡ软件。本程序具有VHDL语言设计里最为常用的三个模块：实体entity，对控制器的实体（输入输出）端口进行定义；结构体architecture，对控制器内部的信号端以及寄存器进行定义；进程执行单元process，对控制器的所有输入输出端口、内部信号端口以及寄存器进行功能、行为描述。通过程序调试及运行仿真，结果表明，本程序可以完成电梯运行所在楼层显示、电梯运行方向指示、关门延时设置等。该设计采用模块化编程，升级可实现任意多层电梯系统，具有很强的适应性和实用性。关键词电梯控制；程序设计；EDA；VHDL；MAX+plusⅡ燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractThelift,asthemodernizedresult,areenteredinourlifeinlastcentury.Thisthesisdesignsthethree-floorliftcontrolonthebasisoftheelectronbasicontheelectronicdesignautomation(EDA)technology’stheveryhigh-speedintegratedcircuithardwaredescribelanguage(VHDL),itisdebuggedintheAlteracompany'sMAX+plusⅡsoftwareasaplatforminexperiment.Thisprocedurehascommonlymostusedthreepiecesofmoduleinlanguagedesigns:theentity,thearchitectureandtheprocess.ThroughtestingtheconnectionoftheEDAcase,realizethefollowingmainfunctions:Thelift’sfloorshows,theliftoperationdirectionshows;closesprolonging,etc…ThisdesignUSESmodularprogramming,upgrademayrealizethearbitrarymultilayerelevatorsystem,hastheverystrongadaptabilityandpractical.Keywordsliftcontrol;programmer;EDA;VHDL;MAX+plusⅡIII目录摘要.......................................................................................................................IAbstract................................................................................................................II第1章绪论........................................................................................................11.1课题背景及意义....................................................................................11.2电梯的发展现状和未来发展................................................................11.3本文的结构安排....................................................................................4第2章电梯控制系统的实现平台....................................................................52.1EDA技术的简介....................................................................................52.1.1EDA的概述......................................................................................52.1.2EDA的特点......................................................................................62.1.3EDA的应用......................................................................................62.2FPGA的简介..........................................................................................72.2.1CPLD与FPGA的关系...................................................................72.2.2FPGA的工作原理............................................................................82.2.3FPGA的基本特点............................................................................82.3VHDL语言的简介.................................................................................92.3.1VHDL语言的发展...........................................................................92.3.2VHDL语言的特点.........................................................................102.3.3VHDL语言的基本结构.................................................................112.4本章小结..............................................................................................11第3章电梯控制系统的分析..........................................................................133.1电梯设计的具体目的及控制要求......................................................133.2电梯控制器设计方案与思路..............................................................133.2.1总体设计方案................................................................................133.2.2四层电梯控制器的设计思路........................................................143.3电梯运行流程图..................................................................................163.4本章小结..............................................................................................19IV第4章电梯控制系统的实体设计与仿真......................................................214.1MAX+PLUSII的介绍.........................................................................214.2电梯控制器的实体设计......................................................................224.2.1电梯控制器的结构体设计............................................................224.2.2电梯主控制模块............................................................................244.2.3电梯译码器模