山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書目錄摘 要2正文31設(shè)計(jì)目的及要求32設(shè)計(jì)原理32.1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)原理32.2項(xiàng)目分塊及其實(shí)現(xiàn)方案52.3電梯控制器的流程圖63設(shè)計(jì)內(nèi)容73.1基本狀態(tài)設(shè)計(jì)73.2模塊設(shè)計(jì)83.3波形仿真9總結(jié)與致謝13參考文獻(xiàn)14附錄15摘 要電梯作為垂直方向的交通工具，在高層建筑和公共場所已成為不可或缺的設(shè)備。中國是全球最大的電梯市場，也具有最強(qiáng)的電梯生產(chǎn)能力，但由于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，自主品牌占市場的份額很少。因此要加大對電梯技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，提升電梯的性能，就需要引進(jìn)更好的技術(shù)，電梯控制器就是很好的裝置，大力開發(fā)控制器是很必要的。 電梯的微機(jī)化控制主要有以下幾種形式：PLC控制；單片機(jī)控制；單板機(jī)控制；單微機(jī)控制；多微機(jī)控制；人工智能控制。本次課程設(shè)計(jì)采用了EDA技術(shù)進(jìn)行操作EDA技術(shù)打破了軟件和硬件間的壁壘，使計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)與硬件實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)效率與產(chǎn)品性能合二為一，它代表了電子設(shè)計(jì)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。本設(shè)計(jì)采用Verilog HDL語言的編程技術(shù)，源程序Altera公司的Quartus II軟件仿真。關(guān)鍵字：EDA技術(shù); Verilog HDL語言; Quartus II軟件正文1設(shè)計(jì)目的及要求1、進(jìn)一步鞏固理論知識，培養(yǎng)所學(xué)理論知識的在實(shí)際中的應(yīng)用能力；掌握EDA設(shè)計(jì)的一般方法；熟悉一種EDA軟件，掌握一般EDA系統(tǒng)的調(diào)試方法；利用EDA軟件設(shè)計(jì)一個(gè)電子技術(shù)綜合問題，培養(yǎng)Verilog HDL編程、書寫技術(shù)報(bào)告的能力。為以后進(jìn)行工程實(shí)際問題的研究打下設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)6層電梯控制器電路，用數(shù)碼管顯示電梯所在樓層號，電梯初始狀態(tài)為第一樓層；每樓層電梯外都有上、下樓請求開關(guān)，電梯內(nèi)設(shè)有乘客到達(dá)樓層的請求開關(guān)、電梯所處樓層、上升模式及下降模式的指示；電梯每2秒升降一層，到達(dá)有停站請求的樓層后，經(jīng)4秒電梯門打開，開門指示燈亮，開門4秒后，指示燈滅，關(guān)門，關(guān)門時(shí)間3秒，電梯繼續(xù)運(yùn)行。可以通過快速關(guān)門和關(guān)門中斷信號控制；能記憶電梯內(nèi)外的請求信號，當(dāng)電梯處于上升模式時(shí)，只響應(yīng)比電梯所在位置高的樓請求信號，直到最后一個(gè)上樓請求執(zhí)行完畢，再進(jìn)入下降模式。2設(shè)計(jì)原理2.1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)原理根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并考慮到系統(tǒng)的可檢驗(yàn)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2Hz基準(zhǔn)時(shí)鐘信號CLKIN,樓層上升請求鍵UPIN,樓層下降請求鍵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。 DTKZQCLKIN LAMPUPIN DOWNINST_CH1 RU_WAITCLOSE ST_OUTDELAY DIRECTRUN_STOP圖 1. 電梯控制器DTKZQ的輸入輸出接口圖各輸入端口的功能如下：CLKIN:基準(zhǔn)時(shí)鐘信號，為系統(tǒng)提供2Hz的時(shí)鐘脈沖，上升沿有效；UPIN:電梯上升請求鍵。由用戶向電梯控制器發(fā)出上升請求。高電平有效；DOWNIN:電梯下降請求鍵，由用戶向電梯控制器發(fā)出下降請求。高電平有效；ST_CH2.0:樓層選擇鍵入鍵，結(jié)合DIRECT完成樓層選擇的鍵入，高電平有效；CLOSE:提前關(guān)門輸入鍵?？蓪?shí)現(xiàn)無等待時(shí)間的提前關(guān)門操作，高電平有效；DELAY:延遲關(guān)門輸入鍵?？蓪?shí)現(xiàn)有等待時(shí)間的延遲關(guān)門操作，高電平有效；RUN_STOP:電梯運(yùn)行或停止開關(guān)鍵?？蓪?shí)現(xiàn)由管理員控制電梯的運(yùn)行或停止，高電平有效。一下為輸出端口：LAMP:電梯運(yùn)行或等待指示鍵，指示電梯的運(yùn)行或等待狀況。高電平有效；RUN_WAIT:電梯運(yùn)行或等待時(shí)間指示鍵，指示電梯運(yùn)行狀況或等待時(shí)間的長短，高電平有效；ST_OUT:電梯所在樓層指示數(shù)碼管，只是電梯當(dāng)前所在的樓層數(shù)。即16層，高電平有效；DIRECT:樓層選擇指示數(shù)碼管，指示用戶所要選擇的樓層數(shù)，高電平有效。2.2項(xiàng)目分塊及其實(shí)現(xiàn)方案電梯的控制狀態(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)。主要動作有開、關(guān)門，乘客可通過鍵入開、關(guān)門按鍵，呼喚按鍵，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DTLZQ應(yīng)包括如下幾個(gè)組成部分：時(shí)序輸出及樓選計(jì)數(shù)器；電梯服務(wù)請求處理器；電梯升降控制器；上升及下降寄存器；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2所示。電梯服務(wù)請求處理器時(shí)序輸出及樓選計(jì)數(shù)器（DIR）DRECTCLKINUOINDOWNINST_CH電梯升降 控制器（LIFTOR）DELAY電梯次態(tài)生成器（LADD）上升請求寄存器（UR）下降請求寄存器（DR）CLOSERUN_STOPLAMPRUN_WAITST_OUT圖2. 電梯控制器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖時(shí)鐘CLK請求信號輸入模塊樓層請求超 載超 載關(guān)門中斷提前關(guān)門清楚報(bào)警控制模塊 輸出顯示模塊請求信號顯示運(yùn)行狀態(tài)顯示所在樓層顯示門控制信號超載報(bào)警 圖3. 電梯控制器系統(tǒng)框圖2.3電梯控制器的流程圖初始化外部按鍵否請求信號寄存器是否有請求？樓層檢測電梯運(yùn)行等待判定電梯運(yùn)行方向是目標(biāo)層與本層是否同層？狀態(tài)寄存器是內(nèi)部軟件執(zhí)行機(jī)構(gòu)否外部硬件執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖4 總流程圖是否目標(biāo)層？否是電梯停止開門關(guān)門否是否停止運(yùn)行？是停止 圖5 電梯控制主流程圖3設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1基本狀態(tài)設(shè)計(jì)1、采用信號并置處理很多輸入信號的方式：always (call_up_1 or call_up_2 or call_up_3 or call_up_4 or call_up_5) up_all=1'b0, call_up_5, call_up_4, call_up_3, call_up_2, call_up_1; /將各下降請求信號實(shí)時(shí)地合并(1樓為底層,無下降請求,考慮到通用性,將第1位填零) always (call_down_2 or call_down_3 or call_down_4 or call_down_5 or call_down_6) down_all=call_down_6, call_down_5, call_down_4, call_down_3, call_down_2, 1'b0;/將各?？空埱笮盘枌?shí)時(shí)地合并 always (request_1 or request_2 or request_3 or request_4 or request_5 or request_6) request_all=request_6, request_5, request_4, request_3, request_2, request_1;2、通過參數(shù)定義把信號并置的方法和有限狀態(tài)機(jī)聯(lián)系起來parameter WAIT=7'b0000001, UP=7'b0000010, DOWN=7'b0000100, UPSTOP=7'b0001000, DOWNSTOP=7'b0010000, OPENDOOR=7'b0100000, CLOSEDOOR=7'b1000000;/定義樓層的符號常量 parameterFLOOR1=6'b000001,FLOOR2=6'b000010,FLOOR3=6'b000100, FLOOR4=6'b001000, FLOOR5=6'b010000, FLOOR6=6'b100000; parameter TRUE=1'b1, FALSE=1'b0;/定義門打開和門關(guān)閉的符號常量 parameter OPEN=1'b1, CLOSED=1'b0;/定義電梯上升，下降和靜止的符號常量 parameter UPFLAG=2'b01,DNFLAG=2'b10,STATIC=2'b00;3、采用了七個(gè)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了有限狀態(tài)機(jī)WAITUPUPSTOPDOWNOPENDOORDOWNSTOPCLOSEDOOR圖6.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖黑線：WAIT TO UP TO UPSTOP TO OPENDOOR TO CLOSEDOOR TO WAIT粉紅線：WAIT TO DOWN TO DOWNSTOP TO OPENDOOR TO CLOSEDOOR TO WAIT 3.2模塊設(shè)計(jì)1、電梯主控制器模塊elevator_controller：此段智能電梯控制器由三個(gè)重要部分組成的。（a）信號并置部分，完成對5路向上請求、5路向下請求、6路內(nèi)部請求的信號并置，化繁為簡。（b）三段式有限狀態(tài)機(jī)部分。在有請求的情況下，電梯控制器還要根據(jù)電梯的當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前的樓層去判斷電梯的下一步該如何運(yùn)作。（c）計(jì)數(shù)器部分。完成電梯的開門、關(guān)門的時(shí)間管理。 圖7.電梯主控模塊2、分頻模塊frequence_div：這段分頻器完成對50Mhz的1分頻操作。采用傳統(tǒng)的“一半就翻轉(zhuǎn)”的計(jì)數(shù)技巧。 圖8.分頻模塊3、數(shù)碼管譯碼模塊3.3波形仿真1、當(dāng)電梯處于初始狀態(tài)時(shí)，電梯在高層有向下的請求時(shí)：圖92、當(dāng)電梯停在6樓處于等待狀態(tài)時(shí)，在1樓和2樓同時(shí)有向上的請求時(shí)：圖103、當(dāng)電梯停在1樓處于等待狀態(tài)時(shí)，在6樓和5樓同時(shí)有向下的請求時(shí)：圖114、當(dāng)電梯停在6樓時(shí)，有在5樓的向下的請求時(shí)，電梯應(yīng)該先到五樓，電梯內(nèi)部請求到1樓，如果電梯在下降的過程中，有在2樓的向上的請求時(shí)，電梯應(yīng)該先相應(yīng)內(nèi)部請求，然后相應(yīng)外部請求：圖125、電梯的強(qiáng)制運(yùn)行按鈕forbid：圖13總結(jié)與致謝通過本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步熟悉Quartus II軟件的使用和操作方法，以及硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的下載方法與運(yùn)行方法；對Verilog HDL語言的自頂向下設(shè)計(jì)方法有了進(jìn)一步的認(rèn)識，對其中的許多語句也有了新了解，掌握；對自己獨(dú)立思考和解決問題的能力也有了很大的鍛煉。短暫的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在此，感謝所有在學(xué)習(xí)和生活中給予我關(guān)心和幫助的人們。首先我要感謝楊紅娟、王濤兩位位老師，本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的選題、課題調(diào)研與撰寫工作實(shí)在和老師的指導(dǎo)下完成的。和老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、和不厭其煩的精神對我影響至深，使我受益終生，在此我向和老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。其次，在我的課程設(shè)計(jì)期間，同課題的同學(xué)都給予了我熱情的幫助和無私的指導(dǎo)，在此向這些同學(xué)們表示衷心的感謝。最后，向所有曾給予我關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)們再次致以最衷心的感謝，向參加報(bào)告評審、答辯的老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。參考文獻(xiàn)1 黃仁欣EDA技術(shù)實(shí)用教程北京：清華大學(xué)出版社，20062 潘松，黃繼業(yè)EDA技術(shù)與VHDL北京：清華大學(xué)出版社，20093 江國強(qiáng)編著EDA技術(shù)與應(yīng)用（第三版）.北京：電子工業(yè)出版社，20104 夏宇聞編著Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20085 周祖成，程曉軍，馬卓釗編著數(shù)字電路與系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教程北京：科學(xué)出版社，20106 周潤景，蘇良碧基于Quartus II 的數(shù)字系統(tǒng)Verilog HDL設(shè)計(jì)實(shí)例詳解北京：電子工業(yè)出版社，20107 (美國)Sanir Palnitkar 譯者：夏宇聞 胡燕祥 刁嵐松Verilog HDL數(shù)字設(shè)計(jì)與綜合（第2版）北京：電子工業(yè)出版社，20098 云創(chuàng)工作室Verilog HDL程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐北京：人民郵電出版社，20099 劉福奇，劉波Verilog HDL應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講北京：電子工業(yè)出版社，200910 張延偉，楊金巖，葛愛學(xué)verilog hdl程序設(shè)計(jì)實(shí)例詳解北京：人民郵電出版社，2008附錄1、分頻模塊module frequence_div(cp_50M,cp_1); input cp_50M;/板子提供的最高時(shí)鐘 output cp_1;/要求得到的秒脈沖 reg 27:0 counter_1;/計(jì)數(shù)器 reg cp_1;/類型聲明 always(posedge cp_50M) begin if(counter_1=28'h17D7840)/50M的一半到了，秒脈沖翻轉(zhuǎn) begin cp_1<=cp_1;/翻轉(zhuǎn) counter_1<=28'h0000000; end else counter_1<=counter_1+1'b1;/否則加1 endendmodule2、智能電梯主控制模塊module elevator_controller(/input ports: cp_50M,clk,reset,forbid,call_up_1, call_up_2, call_up_3, call_up_4, call_up_5,call_down_2, call_down_3, call_down_4, call_down_5,call_down_6,request_1, request_2, request_3, request_4, request_5, request_6, /output ports:out,LiftState,over_alarm,count_out,count); /output ports: output 6:0out;/輸出樓層 output 6:0 LiftState;/輸出電梯狀態(tài) output over_alarm;/出錯(cuò) output 6:0count_out;/計(jì)數(shù)器輸出，便于我控制開關(guān)門的狀態(tài)顯示 output 2:0count;/計(jì)數(shù)器 /input ports: input cp_50M; input clk,reset,call_up_1,call_up_2,call_up_3,call_up_4,call_up_5,call_down_2,call_down_3,call_down_4,call_down_5,call_down_6,request_1,request_2,request_3,request_4,request_5,request_6;input forbid;/pos與Posout的關(guān)系:當(dāng)前狀態(tài)一改變,pos立即作相應(yīng)改變,而PosOut則是當(dāng)前狀態(tài)在要變到下一狀態(tài)的瞬間/,將PosOut作相應(yīng)改變。如從WAIT切換到第一個(gè)UP時(shí)，pos立即加一，而PosOut則要等到第一個(gè)UP/即將切換到第二個(gè)UP時(shí)，才加一。/這個(gè)說的簡單一點(diǎn)，就是移位寄存器，便于對電梯狀態(tài)的實(shí)時(shí)的控制wire over_alarm;wire 6:0out;wire 6:0count_out; reg 5:0pos,PosOut; reg 2:0 count;/門開后要持續(xù)5個(gè)時(shí)鐘周期,用count來計(jì)數(shù) reg DoorFlag; reg 1:0 UpDnFlag; reg 6:0 LiftState,NextState;/分別表示電梯的當(dāng)前狀態(tài)和下一狀態(tài) wire real_clk;/up_all,down_all,request_all分別用來合并向上請求的各信號，向下請求的各信號和?？空埱蟮母餍盘?以便判斷電梯在狀態(tài)間如何轉(zhuǎn)移時(shí)更簡潔 reg 5:0 up_all,down_all,request_all;/定義電梯7種狀態(tài)的符號常量 parameter WAIT=7'b0000001, UP=7'b0000010, DOWN=7'b0000100, UPSTOP=7'b0001000 , DOWNSTOP=7'b0010000, OPENDOOR=7'b0100000, CLOSEDOOR=7'b1000000;/定義樓層的符號常量 parameter FLOOR1=6'b000001, FLOOR2=6'b000010, FLOOR3=6'b000100, FLOOR4=6'b001000, FLOOR5=6'b010000, FLOOR6=6'b100000; parameter TRUE=1'b1, FALSE=1'b0;/定義門打開和門關(guān)閉的符號常量 parameter OPEN=1'b1, CLOSED=1'b0;/定義電梯上升，下降和靜止的符號常量 parameter UPFLAG=2'b01,DNFLAG=2'b10,STATIC=2'b00; assign real_clk=(clk&(forbid); /采用屏蔽時(shí)鐘的方法來實(shí)現(xiàn)“電梯強(qiáng)制禁止運(yùn)行”。方法雖然違反了“同步電路最好/沒有時(shí)鐘門控”的要求，但是在此只要“負(fù)面影響”不是很大還是可以接受的。/將各上升請求信號實(shí)時(shí)地合并(6樓為頂層,無上升請求，考慮到通用性，將第4位填零) always (call_up_1 or call_up_2 or call_up_3 or call_up_4 or call_up_5) up_all=1'b0, call_up_5, call_up_4, call_up_3, call_up_2, call_up_1; /將各下降請求信號實(shí)時(shí)地合并(1樓為底層,無下降請求,考慮到通用性,將第1位填零) always (call_down_2 or call_down_3 or call_down_4 or call_down_5 or call_down_6) down_all=call_down_6, call_down_5, call_down_4, call_down_3, call_down_2, 1'b0;/將各?？空埱笮盘枌?shí)時(shí)地合并 always (request_1 or request_2 or request_3 or request_4 or request_5 or request_6) request_all=request_6, request_5, request_4, request_3, request_2, request_1; always (posedge real_clk or posedge reset) if(reset) count<=0; else if(NextState=OPENDOOR)&&(count<5)/or else if(NextState=OPENDOOR) count<=count+1;/如果計(jì)數(shù)不到5且下一狀態(tài)為OPENDOOR的話,繼續(xù)計(jì)數(shù) else count<=0;/清零,以備下次計(jì)數(shù) /display which floor the elevator is. display_decode h1(cp_50M,PosOut,out,over_alarm); display_decode_count h2(cp_50M,count,count_out); / finite state machine in the style of three segments ，三段式/1st StateShift always block,sequential state transition，有限狀態(tài)機(jī)第一段 always (posedge real_clk or posedge reset) if(reset) begin LiftState<=WAIT; end else LiftState<=NextState;/2nd StateShift always block,combinational condition judgement，有限狀態(tài)機(jī)第二段 always (LiftState or up_all or down_all or request_all or pos or count or UpDnFlag) case(LiftState) WAIT: begin if(request_all>0)/有停靠請求否 begin if(request_all&pos)>0)/?？空埱笾杏挟?dāng)前樓層?？空埱蠓?NextState=OPENDOOR;/有當(dāng)前樓層請求，則下一狀態(tài)轉(zhuǎn)開門 else if(request_all>pos)/有當(dāng)前樓層之上的?？空埱蠓瘢▋?yōu)先向上的請求） NextState=UP;/有則，下一狀態(tài)轉(zhuǎn)上升 else NextState=DOWN;/只有當(dāng)前樓層之下的?？空埱?，下一狀態(tài)轉(zhuǎn)下降 end else if(up_all&pos)|(down_all&pos)/上下請求中有當(dāng)前樓層請求否 begin NextState=OPENDOOR; end else if(up_all>pos)|(down_all>pos)/上下請求中有當(dāng)前樓層之上的請求否 NextState=UP; else if(up_all|down_all)/上下請求中有當(dāng)前樓層之下的請求否 NextState=DOWN; else NextState=WAIT;/無任何請求，繼續(xù)處于WAIT模式 end UP: begin if(request_all&pos)|(up_all&pos)/停靠或上升請求中有當(dāng)前樓層的請求否 NextState=UPSTOP;/有，下一狀態(tài)轉(zhuǎn)為UPSTOP(?？亢笠?s才開門,UPSTOP即為這1s的過渡期) else if(request_all>pos)|(up_all>pos)/?？炕蛏仙埱笾杏挟?dāng)前樓層之上的請求否 NextState=UP; else if(down_all>0)/有下降請求否 begin if(down_all>pos)&&(down_allpos)>pos)/下降請求中有當(dāng)前樓層的請求否 NextState=UP; else if(down_all&pos)|(pos<FLOOR6) /其實(shí)這樣做意義不大，只是使上下標(biāo)志提前變化 NextState=UPSTOP; else if(down_all&pos)&&(pos=FLOOR6)/事實(shí)上不滿足第一條件的話，電梯根本不會到達(dá)第四層 NextState=DOWNSTOP; else/下降請求中只有當(dāng)前樓層之下的請求 NextState=DOWN; end else if(request_all|up_all)/只有當(dāng)前樓層之上的停靠或上升請求否 NextState=DOWN; else NextState=WAIT;/無任何請求，轉(zhuǎn)為WAIT模式 end/DOWN的狀態(tài)轉(zhuǎn)移請參見UP的狀態(tài)轉(zhuǎn)移 DOWN: begin if(request_all&pos)|(down_all&pos) NextState=DOWNSTOP; else if(request_all&FLOOR1)<pos&&(request_all&FLOOR1)|(request_all&FLOOR2)<pos&&(request_all&FLOOR2)|(request_all&FLOOR3)<pos&&(request_all&FLOOR3)|(request_all&FLOOR4)<pos&&(request_all&FLOOR4)|(request_all&FLOOR5)<pos&&(request_all&FLOOR5)|(request_all&FLOOR6)<pos&&(request_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(down_all&FLOOR1)<pos&&(down_all&FLOOR1)|(down_all&FLOOR2)<pos&&(down_all&FLOOR2)|(down_all&FLOOR3)<pos&&(down_all&FLOOR3)|(down_all&FLOOR4)<pos&&(down_all&FLOOR4)|(down_all&FLOOR5)<pos&&(down_all&FLOOR5)|(down_all&FLOOR6)<pos&&(down_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(up_all>0) begin if(up_all&FLOOR1)<pos&&(up_all&FLOOR1)|(up_all&FLOOR2)<pos&&(up_all&FLOOR2)|(up_all&FLOOR3)<pos&&(up_all&FLOOR3)|(up_all&FLOOR4)<pos&&(up_all&FLOOR4)|(up_all&FLOOR5)<pos&&(up_all&FLOOR5)|(up_all&FLOOR6)<pos&&(up_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(up_all&pos)&&(pos>FLOOR1) NextState=DOWNSTOP; else if(up_all&pos)&&(pos=FLOOR1) NextState=UPSTOP; else NextState=UP; end else if(request_all|down_all) NextState=UP; else NextState=WAIT; end UPSTOP: begin NextState=OPENDOOR;/?？?時(shí)鐘周期后開門 end DOWNSTOP: begin NextState=OPENDOOR;/停靠1時(shí)鐘周期后開門 end OPENDOOR: begin if(count<5)/開門不足5周期，則繼續(xù)轉(zhuǎn)移到開門狀態(tài) NextState=OPENDOOR; else NextState=CLOSEDOOR;/開門5周期后，關(guān)門 end CLOSEDOOR: begin if(UpDnFlag=UPFLAG)/開門關(guān)門前電梯是處于上升狀態(tài)嗎 begin if(request_all&pos)|(up_all&pos)/上升或?？空埱笾杏挟?dāng)前樓層的請求否，有可能關(guān)門的瞬間又有新的請求 NextState=OPENDOOR; else if(request_all>pos)|(up_all>pos)/上升或停靠請求中有當(dāng)前樓層之上的請求否 NextState=UP; else if(down_all>0)/有下降請求否 begin if(down_all>pos)&&(down_allpos)>pos) NextState=UP;/有當(dāng)前樓層之上的下降請求，則下一狀態(tài)轉(zhuǎn)移上升 else if(down_all&pos)>0)/有當(dāng)前樓層的下降請求信號，且更上層無下降請求 NextState=OPENDOOR; else/只有低于當(dāng)前層的下降請求 NextState=DOWN; end else if(request_all|up_all)/上升和?？空埱笾杏挟?dāng)前層的請求且只有當(dāng)前層下的請求 NextState=DOWN; else NextState=WAIT;/無任何請求，轉(zhuǎn)為WAIT模式 end/請參考UpDnFlag=UPFLAG的注釋 else if(UpDnFlag=DNFLAG) begin if(request_all&pos)|(down_all&pos) NextState=OPENDOOR; else if(request_all&FLOOR1)<pos&&(request_all&FLOOR1)|(request_all&FLOOR2)<pos&&(request_all&FLOOR2)|(request_all&FLOOR3)<pos&&(request_all&FLOOR3)|(request_all&FLOOR4)<pos&&(request_all&FLOOR4)|(request_all&FLOOR5)<pos&&(request_all&FLOOR5)|(request_all&FLOOR6)<pos&&(request_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(down_all&FLOOR1)<pos&&(down_all&FLOOR1)|(down_all&FLOOR2)<pos&&(down_all&FLOOR2)|(down_all&FLOOR3)<pos&&(down_all&FLOOR3)|(down_all&FLOOR4)<pos&&(down_all&FLOOR4)|(down_all&FLOOR5)<pos&&(down_all&FLOOR5)|(down_all&FLOOR6)<pos&&(down_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(up_all>0) begin if(up_all&FLOOR1)<pos&&(up_all&FLOOR1)|(up_all&FLOOR2)<pos&&(up_all&FLOOR2)|(up_all&FLOOR3)<pos&&(up_all&FLOOR3)|(up_all&FLOOR4)<pos&&(up_all&FLOOR4)|(up_all&FLOOR5)<pos&&(up_all&FLOOR5)|(up_all&FLOOR6)<pos&&(up_all&FLOOR6) NextState=DOWN; else if(up_all&pos)>0) NextState=OPENDOOR; else NextState=UP;/ end else if(request_all|down_all) NextState=UP; else NextState=WAIT;/ end/請參考WAIT模式的注釋 else begin if(request_all>0) begin if(request_all&pos)>0) NextState=OPENDOOR; else if(request_all>pos) NextState=UP; else NextState=DOWN; end else if(up_all&pos)|(down_all&pos) begin NextState=OPENDOOR; end else if(up_all>pos)|(down_all>pos) NextState=UP; else if(up_all|down_all) NextState=DOWN; else begin NextState=WAIT; end end end default: NextState=WAIT; endcase /3rd StateShift always block,the sequential FSM output，有限狀態(tài)機(jī)第三段 always (posedge real_clk or posedge reset)/output if(reset)/復(fù)位后初始化當(dāng)前樓層為第一層,門是關(guān)閉的,電梯是靜止的 begin pos<=FLOOR1; DoorFlag<=CLOSED; UpDnFlag<=STATIC; end else begin PosOut<=pos;/PosOut的輸出慢pos一個(gè)時(shí)鐘周期 case(NextState) WAIT:/狀態(tài)為WAIT時(shí),樓層不變,門是關(guān)閉的,電梯是靜止的,其他模式的情況請大家自己推導(dǎo) begin pos<=pos; DoorFlag<=CLOSED; UpDnFlag<=STATIC; end UP: begin pos<=pos<<1; DoorFlag<=CLOSED; UpDnFlag<=UPFLAG; end DOWN: begin pos<=pos>>1; DoorFlag<=CLOSED; UpDnFlag<=DNFLAG; end UPSTOP: begin pos<=pos; DoorFlag<=CLOSED