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1、毕业论文 题目：基于FPGA的智能电梯控制系统的实现 2010 年 12 月 07 日摘要智能电梯控制系统的设计思想智能电梯的编写的过程也不是一帆风顺的。而且我试过好多种方法去实现电梯的状态的转移。起初我想到的肯定是有限状态机。不过由于开始我想到只有六个请求（分别为16楼），后来在老师的启发下和东十二楼的电梯实际运行情况我发现，6个按钮肯定是不够的，所以我又加了5个向上的请求按钮和5个向下的请求按钮，这样总共就有16个按钮了，由于当时我没有想到用信号并置的方法，所以需要分析的情况实在是太多了，我也没有信心了。不过问题始终都是要得到解决的，后来我在我们寝室的一个同学的参考书上看到了一个用VHDL
2、语言编写的智能电梯控制器的程序，不过很不完整，它给我的最大的启发就是“信号并置的算法”，我才发现这样一来的话，我的工作量就大大减少了。当时我不仅采用“信号并置的算法”外，还采纳了它的“以楼层为电梯的状态转移的依据”的思想，这确实是一个不错的方法，不过当时我一直没有任何进展，一是它是用VHDL语言编写的，而且我对这个语言不是很熟悉所以不是特别理解。后来竟然干起了把VHDL语言翻译成verilog语言的工作，这样没有任何含金量的工作让我浪费了不少时间。现在想起来，我才发现我竟然迷失了自己，我原先自己的算法已经被丢失了，留下了的仅仅是一些他人的程序。“以楼层为电梯的状态转移的依据”的编程方法让我没有
3、得到任何进展，我放弃的这种处理多种状态的方法，继而转向了我原先的“有限状态机”的方法。使用三段式的有限状态机的方法也花了很多时间去修正和改善。实现了基本的功能，当时一遇到比较复杂的情况时（比喻同时有几个人在请求或者是同时有两个在不同楼层的请求时电梯该如何运行呢，这些特殊情况我在当时一直没有找到合适和有效的方法去解决）。关键词：信号并置verilog 状态机Intelligent elevator control system design thoughtAbstractIntelligent elevator compilation process is not easy. And I tri
4、ed a variety of ways to realize the transfer of the state. At first I thought the affirmation is a finite state machine. But due to start I thought only six request (respectively for 1 6 / f) and then in teacher inspired and east ten on the second floor of the elevator actual operation situation I f
5、ound, 6 button affirmation is not enough, so I added five upward request button and five downward request button, so it has 16 button, because at that time I didnt think by signal and inverted method, so need analysis of true is too many, I also have no confidence. Nevertheless the problem are alway
6、s to be solved, later I in our bedroom is a classmate of reference books on saw a with VHDL language preparation intelligent elevator controller program, but is not complete, it gives me the greatest inspiration is signal and inverted algorithm, I discovered this way, then my workload is greatly red
7、uced.I was not only use signal and inverted algorithm outside, still adopted its to the floor for elevator status transfer basis thought, it is really a good method, but I havent made any progress, one is it is with VHDL language preparation, and Im not very familiar with the language so not particu
8、larly understanding. Later unexpectedly raised the VHDL language translation into verilog language job, so that no measure of work let I waste a lot of time. Now that I think about it, I found that I had lost themselves, I had his own algorithm has been lost, leaving the others are only some of the
9、program. To the floor for elevator status transfer basis programming method, let I havent got any progress, I give up this handle a variety of state method, then turned to my original finite state machine method. Use the finite state machine 3-sectional methods also spent a lot of time to modify and
10、 improve. Realize the basic functions, when a meet more complex situations (parables meanwhile several people in request or is also have two in different floor request? How should the elevator running these special cases I at that time has not find appropriate and effective approach to solve).Abstra
11、ct KEY WORDS： A signal and buy verilog State machine目 录第一章 概述摘要71.1 EDA概述71.1.1什么是EDA71.1.2 EDA的特81.1.3 EDA的应用81.2 FPGA的简介及特点91.3 VHDL语言及程序概述111.3.1 VHDL语言的发展.111.3.2 VHDL语言的特点111.3.3 VHDL语言程序的基本结构131.4状态机的简介13第二章 电梯控制系统的分析152.1选题的背景152.2电梯控制的研究背景162.3 我国电梯的发展概况162.4 电梯设计的具体目的及控制要求172.5电梯控制器设计原理及思路1
12、72.6 电梯控制系统状态图分析18第三章 电梯控制系统的设计与实现213.1 MAX+PLUSII的介绍213.2 电梯控制系统的VHDL语言设计及仿真223.2.1 模块示意图和输入输出描述223.2.2 模块设计过程253.2.3 波形仿真263.3 电梯控制系统的实验平台实现32结论与体会.33致谢.35附件程序.35参考文献.49第一章 概述摘要1.1 EDA概述EDA在通信行业（电信）里的另一个解释是企业数据架构，EDA给出了一个企业级的数据架构的总体视图，并按照电信企业的特征，进行了框架和层级的划分。 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automatio
13、n）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。1.1.1什么是EDA20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法
14、、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。 现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电
15、子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。1.1.2 EDA的特点(1) 高层综合和优化为了能更好地支持自顶向下的设计方法，现代的EDA工具能够在系统进行综合和优化，这样就缩短了设计的周期，提高了设计效率。(2)采用硬件描述语言进行设计采用硬件描述语言进行电路与系统的描述是当前EDA技术的另一个特征。与传统的原理图设计方法相比，HDL语言更适合描述规模大的数字系统，它能够使设计者在比较抽象的层次上对所设计系统的结构和逻辑功能进行描述。采用HDL语言设计的突出优点是：语言的公开性和利用性；设计与工艺的无关性；宽范围的描述能力；便于组织大规模系统的设计；便于设计的复用，交流，保存和修改等。目前最常用的硬件描述语言有VHDL
