毕业论文-基于EDA技术的电梯控制器实现与仿真—六层电梯控制器的设计.doc

基于EDA技术的电梯控制器实现与仿真
——六层电梯控制器的设计
一、设计目的
针对我国楼层层数的基本水平,本着“一理通,百理明”的原则,本设计希望通过简单的六层电梯控制器的设计,为广大电梯设计者提供一个基础。针对目前中小型电梯所能实现的功能,本控制器虚拟实现以下功能:
指示电梯所在楼层;
电梯基本运行;
关门延时设置;
提前关门设置;
看门狗设置;
超载报警;
故障报警。
二总体方案的确定

EDA技术不是某一学科的分支,或某种新的技能技术,它是一们综合性学科,融合多学科于一体,打破了软件和硬件间的壁垒,使计算机的软件与硬件实现、设计效率和产品性能合二为一,它代表了电子设计技术和应用技术的发展方向。VHDL具有与具体硬件电路无关和设计平台无关的特性,并且具有良好的电路行为描述和系统描述的能力,并在语言易读性和层次化结构化设计方面,表现了强大的生命力和应用潜力。EDA使得设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。正因EDA在设计控制系统中的这些特点,在电梯控制电路上采用EDA技术进行开发,越来越受到人们的重视。

对于符合市场需求的大规模系统,要达到高效、高速完成,必须有多人甚至多个开发组共同并行工作才能实现。对于用EDA技术完成的一个确定的设计,可以利用相应的工具平台进来逻辑综合和优化,完成设计任务。基于EDA技术的VHDL语言对设计的描述具有相对独立性,设计者可以不懂硬件的结构,也不必管理最终设计实现的目标器件是什么,而进行独立的设计。这为电子设计的入门者提供了便捷的帮助。相信在不远的将来,我国相关的专业技术人员使用EDA技术进行工程设计,就像现在使用计算器一样,虽然大部分人不能开办集成电路制造厂,但是却能快速、经济地制造(设计)自己的专用集成电路或集成电子系统。
综上比较,本设计采用EDA技术实现对电梯的控制。
3设计的基础依据
现代电子设计技术的核心是EDA技术。基于EDA技术开发的实现六层电梯自动控制与目前主流的利用可编程逻辑控制器实现电梯控制紧密相连。硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分,VHDL是作为电子设计主流硬件的描述语言。使用VHDL语言进行程序设计,在QuartusII软件上对程序进行编译、仿真。在QuartusII平台上开发具有易学易懂、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等优点。
EDA技术介绍
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(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。
20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、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VHDL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版图的整个过程在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。
VHDL语言介绍
VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)语言于1983年由美国国防部发起创建,由电工和电子工程师协会(the institute of electrical and electronics engineer)进一步发展并在1987年作为“IEEE1076”发布。从此,VHDL成为硬件描述语