基于FPGA的电梯控制器设计与实现

"这份文档是哈尔滨工业大学数字逻辑设计课程的一项大作业，主要涉及电梯控制器的设计。学生使用FGPA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）开发板来实现这一控制系统，报告中包含了文字说明、代码附录以及相关设计图和仿真结果。报告内容涵盖了设计目的、工作原理、电路方案、调试过程、设计结论以及个人心得。此外，还附带了器件表、功能表、管脚分布等详细信息。" 在电梯控制器的设计中，学生运用数理逻辑的知识，确保电梯能够在0至9层之间正常运行。设计要求包括：手动输入楼层选择，具备取消功能；根据实际电梯运行规则，当输入楼层高于或低于当前楼层时，电梯相应上行或下行；显示每次运行时间；设置复位键将电梯返回一层。设计中，时钟输入信号`clk`用于分频器实现防抖动和运行控制；输入变量`stn`接收如楼层数、取消信号等信息；`btn1`作为复位键输入；输出变量`nfloor`存储并显示选中的楼层，`Seg`则显示电梯当前所在的楼层，`seg1`显示运行时间。 系统采用模块化设计，内部变量如`btn_pre_re`用于存储按键信息，`lift_num`记录电梯当前层，`lift_open`表示电梯门状态，`lift_state`区分电梯的上升和下降状态。系统工作流程图描绘了整个控制系统的运作逻辑，包括200ms分频器等基本功能的实现。 在设计过程中，学生特别关注了按键防抖设计，通过每200ms读取一次按键信息来避免误操作。另外，还处理了电梯上升和下降的优先级问题，确保电梯的高效运行。在调试阶段，对各个模块进行了测试，以确保整体功能的正确性。最后，设计团队进行了总结，分析了各自的工作内容，并列举了参考文献。 附录部分提供了详细的器件表，列出了各器件的功能和管脚分布，这对于理解和实现该设计至关重要。总体设计图直观地展示了系统架构，而仿真结果则验证了设计的有效性。每个小组成员的工作也得到了明确的记录，展现了团队合作的过程。