基于EDA的三层电梯控制系统设计与实现

"三层电梯控制-EDA课程设计（VHDL）" 该资源是一个EDA（电子设计自动化）课程设计项目，旨在让学生运用所学的VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）知识和Quartus II软件，设计并实现一个控制三层电梯的电路。实验目标是通过设计和实现这个项目，提升学生对EDA技术、VHDL语言的理解和实践能力，以及熟悉状态机设计和FPGA（Field-Programmable Gate Array）验证流程。 实验的核心原理基于Mealy型状态机来管理电梯运行中的各个状态转换。电梯运行过程被划分为12个状态，包括上行、下行以及停在各层等待（如UP1_2, UP2_3, DN2_1等）和保持（HOLD1, HOLD2, HOLD3）状态，以及楼层指示（F1, F2, F3）。为了减缓系统工作速度，便于观察和分析，设计了一个分频器，将22.1184MHz的时钟信号分频为0.5Hz。 实验内容包括以下几个部分： 1. 编写分频电路FP的VHDL代码，生成0.5Hz的时钟信号。 2. 分析电梯控制逻辑，编写电梯主控电路LIFT_CT的VHDL代码。 3. 编写用于显示楼层的数码管显示译码电路DECL7S的VHDL代码。 4. 使用元件例化语句编写顶层电路LIFT的VHDL代码，整合所有子模块。 5. 对各部分进行编译、仿真，并最终将设计下载到FPGA中进行硬件验证。 实验步骤详细说明了如何逐步完成这些任务，包括输入VHDL代码文件，进行编译、仿真，以及生成符号库。在仿真结果分析中，当复位信号RST为高电平时，电梯处于HOLD1状态，显示层数为1。通过模拟不同输入信号，例如UP1, STOP2，可以看到电梯状态的正确变化，并通过数码管显示出相应的楼层和操作状态。 这个实验项目不仅锻炼了学生的逻辑设计和编程能力，还强化了他们对数字系统实时行为的理解，为今后的电子系统设计打下了坚实的基础。通过这样的实践，学生可以更好地理解如何将抽象的设计概念转化为实际的硬件电路，以及如何使用工具软件进行设计验证。