第 25 卷第 2 期                                                辽宁工程技术大学学报                        2007 年 4 月

Vol.25  

 

 No.2                  Journal of Liaoning Technical University                 Apr.  2007

 

收稿日期：2006-07-12 
基金项目：国家 863 重大课题研究基金资助项目（H05K041） 
作者简介：高迎慧（1958-）,女，辽宁  阜新人，副教授，主要从事工业过程控制与优化和计算机测控技术及应用方面的研究。本文编校：杨瑞华

 

文章编号：1008-0562(2007)02-0242-03 

 

基于 FPGA 的自动升降电梯控制器设计 

高迎慧

1

，侯忠霞

1

,  杨成林

2

 

（1．辽宁工程技术大学  电气与控制工程学院,  辽宁    葫芦岛 125105; 2. 辽宁省电力有限公司,  辽宁  沈阳 110006 ） 

摘  要：

针对传统单片机设计的电梯控制器外围电路复杂,性能不稳的缺点，提出了基于 FPGA 的电梯控制器设计。控制器以 FPGA 芯片为

核心，各种功能通过在 FPGA 设计工具中用 VHDL 语言进行描述，在集成软件环境中进行编译、调试及综合，使用专用下载电缆将程序代码

下载到芯片中以实现其功能。从程序仿真图上可以看出该控制器提供 6 个楼层多用户的载客服务并指示电梯的运行情况。该方法不仅简化了

电路设计,提高了控制器抗干扰性,而且降低了功耗，具有广阔的发展前景。 

关键词：

VHDL；控制器；FPGA；电梯 

中图分类号：TP 391            文献标识码：A

 

Design of FPGA-based automatic elevator controller   

GAO Ying-hui

1

 , HOU Zhong-xia

1

，YANG Chen-lin

2 

(1.College of Electrical and Control Engineering, Liaoning Technical University, Huludao 125105, 

China;2.Liaoning Power Electronic Limited Company, Shenyang 110006, China ) 

Abstract:  A new FPGA-based elevator controller is designed in order to overcome the defects of traditional 

single-chip microcomputer-based elevator controller, such as the complexity of peripheral circuit and the 

instability of the performance. The FPGA chip is used as the core of the controller, and the corresponding 

functions of the controller are described in VHDL language. The editing, debugging and combination of the 

programs are finished in the integrated software environment, and the program codes are downloaded to the chip 

using specialized cable to implement its functions. Simulation diagram shows that the FPGA-based controller can 

offer multi-user operation of six-floor passenger elevator and can also monitor the running status of the elevator. 

This design not only simplifies the design of the circuit and improves the capability o

f 

anti-jamming, but lowers 

the power consumption as well. Thus, it has broad application prospects.   

Key words：VHDL；controller；FPGA；elevator 

 

0  引  言 

采用可编程逻辑器件通过对器件内部的设计

来实现系统功能,是一种基于芯片的设计方法.设计

者可以根据需要定义器件内部逻辑和引出端,将电

路板设计的大部分工作放在芯片的设计中进行,通

过对芯片设计实现数字系统的逻辑功能.灵活的内

部功能块组合,引出端定义等,可大大减轻电路设计

和电路板设计的工作量和难度,有效的增强设计的

灵活性,提高工作效率

[1]

.同时采用可编程逻辑器件，

设计人员在实验室可反复编程，修改错误，以期尽

快开发产品，迅速占领市场。基于芯片的设计方法

可以减少芯片的数量

，

缩小系统体积，降低能源消 

 

耗，提高系统性能和可靠性。

 

1  系统组成 

该设计采用方向优先控制方式方案，方向优先

控制是指电梯运行到某一楼层时先考虑这一楼层

是否有请求：有  ，则停止；无，则继续前进。停

下来后再启动时的步骤：考虑前方——上方或下方

是否有请求：有，则继续前进；无，则停止；检测

后方是否有请求，有请求则转向运行，无请求则维

持停止状态。这种运作方式下，电梯对用户的请求

响应率为 100%，且响应的时间较短。电梯在维修

停止状态的时候可以进入省电模式，又能节省大量

电能。电梯方向优先控制方式控制器系统图如图 1。