北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验
简易三层电梯控制器
学院：信息与通信工程学院
专业：通信工程
班级: 姓名：
学号：
一．设计课题的任务要求
(一)、实验目的
1. 熟练掌握 VHDL 语言和QuartusII 软件的使用； 2. 理解状态机的工作原理和设计方法；
3. 掌握利用 EDA 工具进行自顶向下的电子系统设计方法；
(二)、相关知识
本实验要利用状态机设计实现一个三层电梯控制系统，与其他控制系统一样，本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式实现电梯的上升下降和开关门，并接收受控部分即外部按钮以及内部按钮的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。
三层电梯系统的有上升下降LED指示灯，开关门LED指示灯，所有LED灯均为高电平点亮。设置4s的开关门等待电路，用数码管显示电梯楼层，用按钮模拟电梯外部及内部的按钮（BTN）。系统有正常工作和复位两种工作模式。
(三)、实验任务
模拟真实电梯的运行情况，设计制作一个简易电梯控制器控制二层电梯的运行。 基本要求：
1.电梯设有一层、二层外部呼叫按钮和内部一层、二层指定按钮（BTN）。
2.利用数码管显示电梯所在楼层，用LED显示电梯运行状态如上行、下行、开门、关门等。
提高要求： 1.点阵显示楼层；
2.用点阵显示楼层的上下滚动移出移入表示电梯的上行或下行运行方向 3.增加为三层电梯控制器
二．系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）
（一）设计思路
电梯控制器采用状态机来实现, 思路比较清晰。可以将电梯等待的每秒钟以及开门、
关门都看成一个独立的状态。由于电梯又是每秒上升或下降一层, 所以就可以通过一个统一的1秒为周期的时钟来触发状态机。根据电梯的实际工作情况, 可以把状态机设置10个状态， 分别是“电梯停留在第1层”、“开门”、“ 关门”、“开门等待第1秒”、“开门等待第2秒”、“开门等待第3秒”、“开门等待第4秒”、“上升”、“下降”和“停止”状态。各个状态之间的转换条件可由设计要求所决定。对于特殊情况：当复位信号reset为高电平时，则回到最初状态。
（二）总体框图 1.系统结构框图
2.模块划分方框图
3．控制模块流程图
4.状态转移图
北邮数电实验报告—简易三层电梯控制器
