vhdl六层楼电梯控制器.doc

页数：61页
字数：19000字
摘要：本文介绍了基于VHDL语言在MAX+plus II编程环境下设计电梯控制器，并进行了演示电路设计和波形仿真。
VHDL是Very High speed Integrated Circuit Hardware Description Language （非常高速集成电路硬件描述语言）的英文缩写。它是由美国国防部支持的一项研究计划，于1983年创建，目的是以文字化方法描述电子电路与系统。至今VHDL约有40年的发展历史，1987年VHDL成为IEEE标准，业已被广大设计者所接受。VHDL语言的开发环境MAX+plus II是Altera公司推出的第三代PLD开发系统。它为CPLD提供了计算机软件开发平台，可以通过图形或文本输入方法设计并仿真电路，并将设计结果下载到CPLD器件中。
利用VHDL语言来设计电梯控制器，VHDL语言的时序逻辑电路设计功能能较好的实现电梯控制器的时序逻辑控制。在本文中将结合电梯控制器的功能详细的介绍基于VHDL语言编写，并对程序进行了波形仿真及硬件电路演示。
本文首先概述了硬件描述语言的定义、发展和设计过程，介绍了VHDL语言的特点及VHDL语言与VerilogHDL语言的比较；第2章对电梯及电梯控制器的基本功能作了简单介绍，为程序的编写提供物理模型；第3章主要介绍CPLD芯片，并且为芯片的选型列出了芯片的性能参数以供参考，其中针对本文设计所选用的EMP7128SLC84-15型号的芯片做了详细的介绍；第4章重点介绍演示实验板各个功能模块的组成；第5章主要介绍了程序的设计、仿真波形和程序的下载，同时对程序的开发软件作了简单介绍。
目录：第１章 硬件描述语言概述 1
1.1 硬件描述语言 1
1.2 硬件描述语言的发展的发 1
1.3 VHDL语言的基本特点 1
1.4 基于硬件描述语言的设计过程 2
1.5 VHDL和VerilogHDL 比较 3
第２章 电梯及电梯控制器功能简介 4
2.1 电梯的机械组成 4
2.2 电梯的工作原理 5
2.3 电梯的控制功能 5
2.4 控制器的基本功能 7
2.4.1主控制器的功能 7
2.4.2分控制器的功能 7
2.5 控制器的有效请求原则 7
第３章 器件选型 8
3.1 CPLD/FPGA定义 8
3.2 CPLD/FPGA的特点 8
3.3 CPLD/FPGA的区别 9
3.4 PLD厂商介绍 10
3.5 Altera可编程逻辑器件 11
3.5.1 FPGA 11
3.5.2 CPLD 11
3.5.3芯片EPM7128SLC84-15 12
第４章 硬件电路设计 14
4.1 实验板的功能模块组成 14
4.1.1 主芯片EPM7128SLC84-15电路模块 　　 14
4.1.2 JTAG编程插座模块 15
4.1.3 时钟电路模块 16
4.1.4 按键及指示模块 18
4.1.5 数码管显示模块 19
4.1.6 报警模块 20
4.1.7 电机控制模块 20
4.1.8 楼层判断模块 21
4.2 实验板布局 21
4.3 实验板实物 22
第５章 软件设计 23
5.1 MAX+Plus II 概述 23
5.1.1 MAX+plusII的安装 23
5.1.2 MAX+plusII的文本编辑 26
5.1.3 生成波形仿真文件 28
5.2电梯控制器软件设计 29
5.2.1 电梯的总体控制思想 29
5.2.2 程序流程图 29
5.2.3 程序清单 32
5.3程序的仿真波形 32
5.4程序的下载 33
5.4.1 芯片的选取 33
5.4.2 芯片管脚定义 34
5.4.3 程序下载 34
结束语 36
致谢词 37
参考文献 38
附录I 39
附录II 42
附录III 44
附录IV 45
附录V
关键字：VHDL语言；电梯控制器；可编程逻辑器件；MAX+plusII开发软件；EPM7128。
参考文献：参考文献
[1] 褚振勇、齐亮、田红心、高楷娟，FPGA设计及应用（第二版），西安：西安电子科技大学出版社，2006。
[2] 侯伯亨、顾新，VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计（修订版），西安：西安电子科技大学出版社，2004。
[3] 刘建清、刘汉文、高广海，从零开始学CPLD和VerilogHDL编程技术，北京：国防工业出版社，2006。
[4] 夏宇闻，VerilogHDL数字系统设计教程，北京：北京航空航天大学出版社，2004。
[5] 黄正谨，CPLD系统设计技术入门与应用，北京：电子工业出版社，2002。
[6] 王毅平，张振荣，VHDL编程与仿真，北京：人民邮电出版社，2000。
[7] 王诚，吴继华，等，Altera FPGA/CPLD设计（基础篇），北京：人民邮电出版社，2005。
[8] 曾繁泰，陈美金，VHDL程序设计，北京：清华大学出版社，2001。
[9] 潘松，王国栋，VHDL实用教程，成都：电子科技大学出版社，2000。
[10] 李辉，PLD与数字系统设计，西安：西安电子科技大学出版社，2005
[11] 阎石，数字电子技术基础（第4版），北京：高等教育出版社，1998。
[12] 于润华，数字系统设计与EDA技术，北京：机械工业出版社，2006。
[13] 周美珍，陈昌彦，电子技术基础实验与实习，北京：中国水利水电出版社，2002。
[14] [巴西]Volnei A.Pedroni, VHDL数字电路设计教程，乔庐峰，王志功等译，北京：电子工业出版社，2005。
[15] 何伟，现代数字系统实验及设计，重庆：重庆大学出版社，2005。
[16] 宋万杰，罗丰，吴顺君，CPLD技术及其应用，西安：西安电子科技大学出版社，1999。