EDA中的電梯控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并考慮到系統(tǒng)的可驗(yàn)證性，整個(gè)系統(tǒng)的輸入輸出接口設(shè)計(jì)如圖1所示：系統(tǒng)工作用2 Hz基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)CLKIN，樓層上升請(qǐng)求鍵UPIN，樓層下降請(qǐng)求鍵DOWNIN，樓層選擇鍵入鍵ST_CH，提前關(guān)門輸入鍵CLOSE，延遲關(guān)門輸入鍵DELAY，電梯運(yùn)行的開關(guān)鍵RUN_STOP，電梯運(yùn)行或停止指示鍵LAMP，電梯運(yùn)行或等待時(shí)間指示鍵RUN_WAIT，電梯所在樓層指示數(shù)碼管ST_OUT，樓層選擇指示數(shù)碼管DIRECT。

如圖1 電梯控制器DTKZQ的輸入輸出接口圖

電梯的控制狀態(tài)包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)及等待狀態(tài)，其中運(yùn)行狀態(tài)又包含向上狀態(tài)和向下狀態(tài)。主要?jiǎng)幼饔虚_、關(guān)門，停靠和啟動(dòng)。乘客可通過鍵入開、關(guān)門按鈕，呼喚按鈕，指定樓層按鈕等來控制電梯的行與停。

據(jù)此，整個(gè)電梯控制器DTKZQ應(yīng)包括如下幾個(gè)組成部分：①時(shí)序輸出及樓選計(jì)數(shù)器；②靶梯服務(wù)請(qǐng)求處理器；③電梯升降控制器；④上升及下降寄存器；⑤電梯次態(tài)生成器。該電梯控制器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是確定上升及下降寄存器的置位與復(fù)位。整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

如圖2 電梯控制器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖

由上面的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖可知，系統(tǒng)中的模塊較少，因此我們可采用多進(jìn)程的方式進(jìn)行VHDL程序設(shè)計(jì)。程序中主要進(jìn)程有四個(gè)（見后述的DTKZQ.VHD）：分頻及樓選信號(hào)產(chǎn)生進(jìn)程P1，樓層請(qǐng)求寄存器的置位與復(fù)位進(jìn)程P2，電梯運(yùn)行的次態(tài)控制進(jìn)程P3，電梯運(yùn)行樓層計(jì)數(shù)及提前/延遲關(guān)門控制進(jìn)程M。其中P3是最重要的一個(gè)進(jìn)程，合理判斷電梯的運(yùn)行次態(tài)是完成本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

Pl進(jìn)程將CLKIN 2分頻，產(chǎn)生1 Hz的時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)M進(jìn)程。Pl進(jìn)程同時(shí)對(duì)DIR加1計(jì)數(shù)，從“0000”計(jì)到“1111”。

P2進(jìn)程通過樓層選擇指示變量DIR、電梯所在樓層變量LIFTOR和輸入信號(hào)UPIN，DOWNIN、ST_CH來判斷UR、DR的置位。

P3進(jìn)程根據(jù)UR/DR的寄存器狀態(tài)和電梯所在樓層變量LIFTOR，當(dāng)WAI_T=110時(shí)，給出電梯的下一個(gè)狀態(tài)。LADD為電梯的下一狀態(tài)的指示變量，“11”表示上升，“10”表示下降，“01”或“00”表示等待狀態(tài)。

P4進(jìn)程由DIVID信號(hào)驅(qū)動(dòng)，它響應(yīng)CLOSEX，DELAYX信號(hào)，完成提前關(guān)門和延時(shí)關(guān)門請(qǐng)求，并根據(jù)LADD的狀態(tài)對(duì)LIFTOR變量做相應(yīng)的增減。LIFTOR加1產(chǎn)生ST_OUT輸出信號(hào)，LADD（1）則直接輸出給LAMP變量。