本设计以EDA软件为工具，FPGA 芯片为核心，运用EDA软件工具Quartus II，设计的各种功能用Verilog HDL语言来进行描述，而编译、仿真、调试及综合则通过在集成软件环境中进行。用FPGA芯片来实现6层电梯控制系统，电梯的进口和里面都安装了上下楼请求开关，乘客可自己选择要抵达的楼层。电梯的运转是以方向优先为准则的，也就是说当电梯上升的时侯只会响应上升的信号，下降的时候只响应下降的信号，直到电梯到达最顶层或者最底层，然后继续切换到另一状态模式运行。电梯具备有延时的功能，而且能够精确明显的表现出电梯的运行状态和电梯实时所处楼层。

电梯上运行波形软件仿真图

当一楼和四楼都有人要到六楼，led从一楼显示到六楼，ud_f的标志显是为上，但在一楼和四楼分别停留了五个周期，这就是我程序中的开门。电梯在到达六楼的时候一直没有请求，所以停在了六楼。

电梯下运行的波形软件仿真图

六楼有乘客要下楼，led分别从一楼显示到六楼，ud_f的标志显示为上，在六楼停留五个周期后，切换为下降状态并且ud_f的标志显示为下，而人们要到达的楼层分别是三楼和一楼，所以在三楼和一楼分别停留了五个周期，之后因为没有请求所以停留在一楼。如图4.5显示

电梯上下运行的波形软件仿真图

六楼有人要下，如图4.6显示，四楼有人要上要下，按照方向为第一优先准则，由于电梯处于上升状态，所以电梯先要运行到四楼直接是上升的状态，把四楼的乘客送到六楼后，电梯开始下降，把原来要下降的乘客在送到要到的楼层，送到目的楼层一楼后，如果没有其他的请求，电梯会一直停在一楼。

研究目标

本课题要用FPGA设计实现一个6层电梯的控制系统，主要包含硬件部分和软件部分，硬件部分完成模拟电梯控制所需控制电路和显示部分，软件部分通过硬件描述语言完成电梯控制的整个过程。两者协调工作可以完成电梯控制的整个过程。电梯入口和内部设有请求上下开关，供乘客选择到达楼层。电梯运行遵循方向优先原则，即上升（下降）时只响应上升（下降）信号，直到执行完最顶层（底层），再转入另一模式。电梯具有延时功能，并能够正确显示电梯的运行情况、电梯所在楼层。

主要特色

用FPGA设计实现，利用QuartusII软件采用硬件描述语言编写程序，能系统监控电梯的工作情况。

达到了较为理想的控制效果[6-8]。

三、本课题研究内容

基于FPGA技术的电梯控制系统的功能模块主控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。结合自己所学知识，联系实际生活，设计一个具有上下升降控制，能系统监控电梯的工作情况等功能的电梯控制器。利用QuartusII软件采用硬件描述语言编写六层电梯移动过程，包括（电梯到达楼层时能发出指示信号、电梯的门操作具有关门延时设置等）并在可编程数字开发系统实验平台上进行仿真实验。

四、本课题研究方案

基于FPGA技术的电梯控制系统的设计有多种，下面我简单介绍以下几个方案：

方案一：用普通PLC外加若干导线进行简易的开发和实验。PLC实验装置具有直观，使用方便的优点，通常配有各种工业控制模板，可以形象地模拟工业现场控制。若无PLC实验装置，也可直接使用PLC配以外部连接导线，给出必要的输入信号进行实验。

方案二：单片机和FPGA结合实现其全部功能。此方案的优点是系统比较稳定、抗干扰能力强，便于控制。用FPGA作为系统的核心控制模块，单片机作为按键和显示模块。

方案三：实现原理主要利用EDA层次设计思想，运用QuartusII软件的操作方法，首先完成三个模块的底层文件和一个模块顶层文件设计，此四个模块分别是分频模块，，顶层模块数码管显示模块，计数器模块；利用原理图输入设计的方法将此四个模块做成整个控制器的设计。本次设计选用此种方案。