根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，并考慮到系統(tǒng)的可驗證性，整個系統(tǒng)的輸入輸出接口設(shè)計如圖1所示：系統(tǒng)工作用2 Hz基準時鐘信號CLKIN，樓層上升請求鍵UPIN，樓層下降請求鍵DOWNIN，樓層選擇鍵入鍵ST_CH，提前關(guān)門輸入鍵CLOSE，延遲關(guān)門輸入鍵DELAY，電梯運行的開關(guān)鍵RUN_STOP，電梯運行或停止指示鍵LAMP，電梯運行或等待時間指示鍵RUN_WAIT，電梯所在樓層指示數(shù)碼管ST_OUT，樓層選擇指示數(shù)碼管DIRECT。

如圖1 電梯控制器DTKZQ的輸入輸出接口圖

電梯的控制狀態(tài)包括運行狀態(tài)、停止狀態(tài)及等待狀態(tài)，其中運行狀態(tài)又包含向上狀態(tài)和向下狀態(tài)。主要動作有開、關(guān)門，停靠和啟動。乘客可通過鍵入開、關(guān)門按鈕，呼喚按鈕，指定樓層按鈕等來控制電梯的行與停。

據(jù)此，整個電梯控制器DTKZQ應包括如下幾個組成部分：①時序輸出及樓選計數(shù)器；②靶梯服務請求處理器；③電梯升降控制器；④上升及下降寄存器；⑤電梯次態(tài)生成器。該電梯控制器設(shè)計的關(guān)鍵是確定上升及下降寄存器的置位與復位。整個系統(tǒng)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

如圖2 電梯控制器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖

由上面的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖可知，系統(tǒng)中的模塊較少，因此我們可采用多進程的方式進行VHDL程序設(shè)計。程序中主要進程有四個（見后述的DTKZQ.VHD）：分頻及樓選信號產(chǎn)生進程P1，樓層請求寄存器的置位與復位進程P2，電梯運行的次態(tài)控制進程P3，電梯運行樓層計數(shù)及提前/延遲關(guān)門控制進程M。其中P3是最重要的一個進程，合理判斷電梯的運行次態(tài)是完成本設(shè)計的關(guān)鍵。

Pl進程將CLKIN 2分頻，產(chǎn)生1 Hz的時鐘信號驅(qū)動M進程。Pl進程同時對DIR加1計數(shù)，從“0000”計到“1111”。

P2進程通過樓層選擇指示變量DIR、電梯所在樓層變量LIFTOR和輸入信號UPIN，DOWNIN、ST_CH來判斷UR、DR的置位。

P3進程根據(jù)UR/DR的寄存器狀態(tài)和電梯所在樓層變量LIFTOR，當WAI_T=110時，給出電梯的下一個狀態(tài)。LADD為電梯的下一狀態(tài)的指示變量，“11”表示上升，“10”表示下降，“01”或“00”表示等待狀態(tài)。

P4進程由DIVID信號驅(qū)動，它響應CLOSEX，DELAYX信號，完成提前關(guān)門和延時關(guān)門請求，并根據(jù)LADD的狀態(tài)對LIFTOR變量做相應的增減。LIFTOR加1產(chǎn)生ST_OUT輸出信號，LADD（1）則直接輸出給LAMP變量。