CPLD

器件实现的自动电梯逻辑控

制

2. 1 　器件的选择

选用 Lattice 的 IspLSI 1016 实现电梯控制的硬件

部分. IspLSI 1016 有 44 脚 ,扁平封装 ,内含 96 个寄存
器 ,32 个通用 I/ O 引脚 ,4 个输入脚 ,3 个时钟输入
脚. IspLSI 1016 器件的逻辑由 GLB ( 通用逻辑块

Generic Logic Blocks) , GPR (集总布线区 Global Routing

Pool) , IOC(输入输出单元) 和 CDN (时钟设置网络) 组

成.

2. 2 　顶层原理图的设计

该系统的设计采用了自顶向下的模块设计方

法 ,可分为 3 个部分 :锁存部分 ,控制部分和显示部
分. 选用 ISP EXPERT System 7. 0 软件进行设计. 顶层
选用原理图设计时 ,有 14 个输入脚和 14 个输出脚.
因为其I/ O引脚数少于 32 个 ,所以 ,可以采用 ispLSI

1016 来设计 ,每一个和 ispLSI 1016 相连的输入、

输出

端还要接 1 个三态缓冲器. 其顶层原理图如图 2 所
示.

2. 3 　各模块的设计

2. 3. 1 　LOCK(锁存) 模块的设计

LOCK 模块由 D 触发器和 RS 锁存器组成 ,RS 锁

存器的锁存数据功能与时钟有关 ,各种呼唤信号和

Ucall (向上运行呼唤) 、

Dcall ( 向下运行呼唤) 、

Call1

(第 1 层呼唤) 、

Call2 (第 2 层呼唤) 、

Call3 (第 3 层呼

唤) 、

Call4 (第 4 层呼唤) 以及 Arr1 ,Arr2 ,Arr3 ,Arr4 (感

应器产生的到达信号) 分别加到 4 个 D 触发器上 ,命
令电梯向被呼唤的楼层运行.

该部分电路也是采取原理图的设计方法 ,被锁

存的信号 L1call ,L2call ,L3call ,L4call 用来启动状态
变换 ,2 个时钟信号分别实现延时和瞬时捕获服务信
息功能 ,关门信号 Close1 ,Close2 , Close3 , Close4 都可
以使电梯处于正常的等待状态.

2. 3. 2 　CONTROL (控制) 模块的设计

CONTROL 模块主要是采用状态图来实现电梯

各状态的转换. 由图 1 可知 ,电梯有 12 个运行状态 ,
每到达有停站要求的层次时 ,电梯自动开门 ,同时延
时 4 s(用十进制计数器实现) ,然后自动关门. 如有
开门请求 Ocall ,则自按键开始延长 4 s ,也可提前关
门 (按 Ccall 键) . 该部分采用硬件描述语言 (ABEL) 来

图

层电梯控制顶层原理图

中南工业大学学报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第

卷