VHDL实现：三层楼自动电梯控制系统

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"该资源是使用VHDL编程语言实现的一个三层楼电梯控制系统的源代码。这个系统通过处理外部输入的楼层请求按钮信号以及电梯内部的楼层选择，控制电梯的运行方向、门的开关状态，并输出当前电梯的位置信息。" 在VHDL编程中，设计了一个名为`elevator15`的实体，它包含了电梯控制系统的关键元素。这个实体有以下几个重要的输入和输出端口： 1. **CLK**: 输入时钟信号，是VHDL设计中的基本同步信号。 2. **reset**: 重置信号，用于初始化系统状态。 3. **Button**: 一个4位向量，表示楼层请求按钮。每一位对应一个楼层的上或下请求： - button(0) 对应一楼的上请求。 - button(1) 对应二楼的上请求。 - button(2) 对应二楼的下请求。 - button(3) 对应三楼的下请求。 4. **floor**: 一个3位向量，表示电梯内部的楼层请求按钮，同样对应三个楼层。 5. **position**: 输出电梯当前所在楼层的编码，也是一个3位向量。 6. **door**: 输出电梯门的状态，'1'表示开门，'0'表示关门。 7. **up_down**: 输出电梯的运行方向，'1'为上行，'0'为下行。在架构部分，定义了一个名为`BehavOF`的行为模型，其中包含两个进程：`P1`和`P2`。 - **P1** 是状态转换进程，它监听时钟信号`CLK`。当时钟上升沿到来时，当前状态`current_state`更新为下一个状态`next_state`。这个过程实现了状态机的核心逻辑，即根据不同的输入和当前状态决定如何转换到下一个状态。 - **P2** 是状态处理进程，它涉及到了重置信号`reset`、时钟信号`clk`、当前状态`current_state`、上行信号`up`、楼层请求按钮`button`和电梯内部的楼层选择`floor`。在这个进程中，可能涉及到状态的判断、变量的计算以及输出信号的更新。这个设计中，`State`是一个枚举类型，定义了电梯可能的状态，如`S0`、`S1U`（二楼上状态）、`S1D`（二楼下状态）等。`current_state`和`next_state`信号分别存储当前状态和下一个状态，它们共同驱动电梯的动态行为。通过这个VHDL实现，我们可以看到硬件描述语言如何被用来模拟电梯控制系统的行为，这在数字逻辑设计和FPGA/CPLD开发中是非常常见的。该设计可以被综合成实际的硬件电路，实现一个真实的电梯控制逻辑。

自动电梯控制系统（三层模型）

程序源码：

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.all;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all;

ENTITY elevator15 IS

PORT( CLK : IN STD_LOGIC;

reset : IN STD_LOGIC;

Button : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --button(0)为一楼

上请求，button(1)为二楼上请求，

--button(2)为二楼下请求,Button(3)

为三楼下请求；

floor : in std_logic_vector( 2 downto 0); --floor(0)为电梯内一楼请求按钮，

--floor(1)为电梯内二楼请求按钮，

--floor(2)为电梯内三楼请求按钮；

position : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);

door : out std_logic; -- '1'为开门，'0'为关门；

up_down : out std_logic -- '1'为上楼，'0'为下楼；

);

END elevator15;

ARCHITECTURE Behav OF elevator15 IS

TYPE State IS (S0,S1U,S1D,S2); --s1u:为二楼上状态，s1d 为二楼下状态；

SIGNAL current_state : State;

SIGNAL next_state : State;

signal up : std_logic;

signal dor : std_logic;

BEGIN

P1:PROCESS(CLK) --状态转换进程；

BEGIN

if CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

current_state <= next_state;

END IF;

END PROCESS;

P2:PROCESS(reset,clk,current_state,up,button,floor) --状态理进程

VARIABLE button_var: std_logic_vector( 3 downto 0);

VARIABLE floor_var : std_logic_vector( 2 downto 0);

variable temp : std_logic;

variable time : std_logic_vector(3 downto 0);

BEGIN

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