I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   1 0 5 3 ~ 1 0 6 2   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 11 i 2 . p p 1 0 5 3 - 1 0 6 2           1053       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Elev a tor con troller ba sed o n i m p le m en ting a  rando m  acc ess   m e m o ry  in  F PGA       Azz a d B a der  Sa ee d   El e c tri c a l  En g in e e rin g   De p a rtm e n t,   Un iv e rsity   o f   Tec h n o lo g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 5 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   Sep   9 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Sep   2 3 ,   2 0 2 0       P re v io u s  tec h n iq u e s  o f   e lev a to r  c o n tr o ll e rs  su f f e r  f ro m   t w o   m a in   c h a ll e n g e s:  p ro c e ss in g   ti m e ,   a n d   so f t w a re   si z e .   In   th is  w o rk   th e se   c h a ll e n g e s   h a v e   b e e n   o v e rc a m e   b y   i m p le m e n ti n g   a   c o n tro ll e r  ra n d o m   a c c e ss   m e m o r y   ( RA M )   in   a   f a st  F P GA   f o r  a   p ro to - ty p e   o f   t w o - f lo o rs  e lev a to r,   a s  k n o w n   th e   RA M   a n d   F P GA   a re   f a st  d e v ic e s.  A   lo o k - up - tab le  L U T   ( w h ic h   is  fa st  tec h n i q u e )  h a s  b e e n   p ro p o se d   f o r  th is  w o rk ,   th i s  L U T   h a s  r e p re se n ted   a   p ro p o s e d   re latio n   b e tw e e n   1 0   a n d   7   li n e s,  th e   sta tes   o f   th e   se n so rs  a n d   s w it c h e s  h a v e   b e e n   re p re se n ted   b y   th e   1 0   in p u t  l i n e s,   a n d   th e   c o m m a n d s  f o r  th e   m o to rs  o f   slid e   d o o r  a n d   trac ti o n   m a c h in e   h a v e   b e e n   re p re se n ted   b y   th e   7   o u t p u t   li n e s.  T h e   p ro p o se d   L UT   h a s  b e e n   sc h e m a t ica ll y   re a li z e   b y   a   (1 0 × 7 )  b it s  R A M   w h ich   h a s  b e e n   im p lem e n ted   in   f ield   p ro g ra m m a b le  g a te  a rra y s   ( F P GA ) .   T h e   p ro p o se d   sy ste m   h a s  b e e n   p e r f o r m e d   u sin g   ' IS E  De sig n   S u it '   so f t w a re   p a c k a g e   a n d   F P G A   S p a rtan 6   S P - 6 0 5   e v a lu a ti o n   k it ,   th e   c lo c k   f re q u e n c y   o f  th is  F P G A   is  2 0 0   M Hz   w h ich   is  re sp e c ti v e l y   h ig h .   T h e   p ro c e ss in g   ti m e   a n d   so f t w a re   siz e   o f   th e   p ro p o se d   c o n tro ll e r   h a d   re a c h e d   to   2 0 n s  a n d   3 . 7 5   MB ,  w h ich   th e y   a re   les s  th a n   th a t   o b tain e d   f ro m   t h e   re su lt s  o f  p re v io u s  tec h n iq u e s.   K ey w o r d s :   E lev ato r   co n tr o ller   FP GA   L o o k - up - tab le   P r o ce s s in g   ti m e   P r o g r am m ab le  lo g ic  b lo ck   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A zz ad   B ad er   Saee d   E lectr ical  E n g i n ee r i n g   Dep ar t m en t   Un i v er s it y   o f   T ec h n o lo g y   Al - S in a ' a  s tr ee t,  B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:  az za d . b . s ae ed @ u o tec h n o lo g y . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   Hu m an   ca n   ea s il y   m o v e  u p w ar d   o r   d o w n w ar d   f r o m   f lo o r   to   an o th er   u s i n g   t h e  ele v a to r s .   T o d ay   elev ato r s   h av e  b ee n   d ev elo p e d   to   in clu d e:  1 )   v id eo   an d   au d io   ca llin g ,   2 )   s ta n d   b y   p o w er   s u p p l y   to   o v er co m e   th e  s u d d en l y   c u tti n g   o f f   t h e  m ai n   AC   s u p p l y   2 2 0   Vo lt,  3 )   m a n y   s a f et y   in s tr u m e n ts   s u c h   as   Fan   f o r   m o v i n g   th e  air   in s id e  t h e   ca r   o f   th e   e lev ato r   [ 1 ] .   E lev ato r s   ar e  ch a r ac ter ized   b y   t h eir :  s p ee d   o f   m o v i n g ,   p r o ce s s i n g   s p ee d ,   n u m b er   o f   f lo o r s ,   r eli ab ilit y ,   p er f o r m an ce   p r ec is io n ,   an d   t y p e  o f   t h e  co n tr o ller   [ 2 ] .   T w o   t y p e s   o f   elev ato r s   ar e  av ailab le  to d ay :  elec tr o - m ec h a n ical  an d   h y d r a u lic - p o w er ed ,   th e  elec tr o - m ec h an ica l  t y p e  ( w h ic h   is   w id el y   u s ed   in   m o s t  b u ild in g s )   i n v o lv e s   t h r ee   p r in cip le   u n its :   ca r ,   co u n ter w e ig h t,  a n d   tr a ctio n   m ac h in e   [ 3 ] .   T h e  h y d r au lic - p o w er ed   t y p e   ( wh ic h   i s   h ar d l y   u s ed   i n   b u ild i n g s )   co n s is ts   o f   a   m ain   p ip es  s y s te m ,   t h ese   p ip es  ar e  co m p o s ed   in   telesco p e  s h ap e,   th is   p ip es  s y s te m   p o s itio n ed   b elo w   th e  g r o u n d   f lo o r ,   it  is   p o w er ed   b y   an   elec tr ical  liq u id   p u m p   [ 4 ] .   Usu al l y ,   th e  tr ac tio n   m ac h in e   o f   th e  elev ato r   in clu d e s   a  DC   m o to r   w h ich   i s   f ed   b y   a n   AC   to   DC   p o w er   s u p p l y ,   t h e y   ar e  p o s iti o n ed   in   a  s p ec ial  r o o m   at  th e  to p   o f   th e  elev ato r .   T h is   m o to r   r o tates  in   t w o   d ir ec tio n s ,   clo ck w i s e  a n d   a n ti clo ck w is e,   in   clo ck w i s e  d ir ec t io n   t h e  ca r   o f   t h e  ele v ato r   m o v es  u p w ar d ,   w h ile   in   a n ticlo ck w is e  t h e  ca r   w il l   m o v e  d o w n w ar d   [ 5 ] .   A   r ap p ed   s teel  w ir e  i s   u s ed   to   t ie   th e  ca r   a n d   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1   :   1 0 5 3   -   1062   1054   co u n ter w ei g h t  p r ec is el y ,   th e  DC   m o to r   m o v e s   th is   s teel  wir e  in   t w o   d ir ec tio n s   th r o u g h   s ev er al  p u lle y s   [ 6 ] .   T h e  co u n ter w ei g h t  o f   th e  ele v ato r   is   u s ed   to   b alan ce   w ith   t h e  w ei g h t s   o f   th e  ca r   an d   th e   h u m a n   i n   it,  w h er ea s   it  r ed u ce s   th e  lo ad   to r q u e  o n   th e  m o to r   w h en   t h e  ca r   m o v e s   u p w ar d   [ 7 ] .   Usu all y ,   th e  w e ig h t  o f   t h e   co u n ter w ei g h t   eq u al s   t h e  ca r   w ei g h t  w it h   4 0 %  o f   t h e  m a x i m u m   r ated   lo ad   [ 8 ] .   W h en   t h e  tr ac tio n   m ac h i n e   m o v e s   th e  ca r   u p w ar d ,   th en   t h e  co u n ter w ei g h t  g o es  d o w n w ar d ,   w h i le  w h e n   t h e  ca r   m o v es  d o w n w ar d ,   t h e n   th e  co u n ter w ei g h t  g o es u p w ar d   [ 9 ] ,   i.e .   th e  ca r   an d   co u n ter w eig h t  m o v e  in   o p p o s ite  d ir ec tio n s .   E ac h   elec tr o m ec h an ica l  elev ato r   co n s is ts   o f   a  co n tr o ller ,   m an u al  s w itc h es,  an d   s e n s o r s   [ 1 0 ] .   Us u al l y ,   t h e  co n tr o ller   in v o l v es  a  p r o ce s s o r   u n it  w h ic h   p r esen t s   co m m a n d s   ac co r d in g   t o   th e  s tat u s   o f   th e   s w itc h es  a n d   s en s o r s   [ 1 1 ] .   T h e  n u m b er   o f   t h e  m an u al  s w it ch es  d ep en d s   o n   th e  n u m b er   o f   av ailab le  f lo o r s ,   ea ch   f lo o r   h as  i ts   s p ec ial   co n tr o l  s w i tch   i n   t h e  ca r   [ 1 2 ] ,   th er e  ar e  also   t w o   s w itc h es  i n   t h e  ca r   ar e  u s ed   to   o p en   a n d   c l o s e   t h e   s l i d e   d o o r   [ 1 3 ] .   A t   e a c h   f l o o r   t h e r e   i s   a   m a n u a l   s w i t c h   o u t s i d e   t h e   c a r   i s   u s e d   f o r   c a r   c a l l i n g   [ 1 4 ] .   Sev er al  s en s o r s   ar e  u s ed   i n   t h e  elev ato r s   s u ch   as,  f lo o r   p o s itio n   s e n s o r s ,   s e n s o r s   o f   e n tr y   an d   e x it  f r o m   th e   ca r ,   m ax i m u m   h u m a n   w eig h t   s en s o r s ,   an d   s en s o r s   o f   s lid e  d o o r   o p en in g   a n d   clo s i n g .   An o th er   m o to r   i s   u s ed   in   t h e  ele v ato r s ,   w h ic h   i s   u s e d   f o r   o p en   a n d   clo s e  t h e  s lid e   d o o r   o f   th e  ca r ,   m o d er n   ele v ato r s   in cl u d e  v id eo   ca llin g   an d   s p ar e  p o w er   s u p p l ies  [ 1 5 ] .   T w o   k i n d s   o f   elec tr o - m ec h a n ical  ele v ato r   ar e  s h o w n   in   F ig u r e  1 ,   th e  f ir s t o n e  i s   th e  l if tin g   d r u m ,   an d   th e  s ec o n d   is   tr ac tio n   d r iv e.           Fig u r e  1 .   T w o   k i n d s   o f   elec tr i c - m ec h a n ical  ele v ato r       T h er e  ar e  t h r ee   m ai n   t y p e s   o f   co n tr o ller s   ar e  w id el y   u s ed   i n   ele v ato r s :  th e   f ir s t  tech n iq u e   u s es   C   o r   ass e m b l y   la n g u a g e  as  a  s o f t w ar e  co n tr o ller   f o r   t h e  elev ato r ,   w h ic h   is   p er f o r m ed   b y   m icr o p r o ce s s o r   o r   m icr o co n tr o ller   ( as  em b ed d ed   s y s te m ) ,   w h er e   it  h as  p r esen ted   ac c ep ted   r esu lts   o f   p r o ce s s in g   ti m e  a n d   s o f t w ar e  s ize  [ 1 6 ] .   T h e  s ec o n d   tech n iq u e  u s e s   t h e  f u zz y - lo g ic  s y s te m   as   a  s o f t w ar e  co n t r o ller   ( th at  is   also   p er f o r m ed   b y   m i cr o p r o ce s s o r   o r   m icr o co n tr o ller )   f o r   th e   elev ato r ,   w h ich   is   th e  b es t   in   p r o ce s s i n g   a n d   o p e r a t i o n   a n d   h a s   l o w   s o f tw a r e   s i z e   b u t   i t   i s   s l o w   s y s t e m   [ 1 7 ] .   T h e   t h i r d   t e c h n i q u e   u s e s   a  v e r i l o g   h a r d w a r e   d e s i g n   l a n g u a g e   ( V H D L )   c o d e   p r o g r a m   a s   a   s o f t w a r e   c o n t r o l l e r   t h a t   i s   i m p l e m e n t e d   i n   f i e l d   p r o g r a m m ab le  g a te  ar r a y   ( F P G A ) ,   w h ic h   it  h a s   also   p r esen ted   ac ce p te d   r esu lt s   o f   p r o ce s s in g   ti m e  an d   s o f t w ar e  s ize  [ 1 8 ] .   A ll  th es e   p r ev io u s   w o r k s   p r esen t  2 0 0   n s   as   m i n i m u m   p r o ce s s in g   ti m e,   an d   1 0   M B   as   m in i m u m   s o f t w ar e  s ize,   th e s e   v alu e s   ar e  h i g h   r esp ec ti v el y ,   w h ic h   i s   t h e  p r o b le m .   T h is   p r o b lem   h as   b ee n   s o lv ed   i n   th is   ar ticle,   w h er ea s   th ese  r es u lt s   h a v e  b ee n   r ed u ce d   to   m i n i m u m   p o s s ib le  v al u es.     I n   th is   w o r k ,   t h e  lo o k - up - tab l e  co n ce p t  h as  b ee n   u s ed   to   o v er co m e   th e   p r o b le m   o f   p r o ce s s in g   t i m e   an d   s o f t w ar e  s ize  o f   p r ev io u s   t ec h n iq u es,  w h ic h   is   f aste s t d ec is io n   s y s te m   a n d   it   h a s   lo w es t so f t w ar e  s ize,   it i s   a  d ir ec t  an d   f a s t  r elat io n   b et wee n   i n p u t  a n d   o u tp u t  p ar allel  d ata  [ 1 9 ,   2 0 ] ,   th e  in p u t  p ar all el  d ata  r ep r esen t  t h e   s tatu s   o f   m an u al  s w itc h es  a n d   s en s o r s ,   a n d   th e  o u tp u t  d ata  r ep r esen t  th e  d ec is io n s .   I n   s a m e  ti m e,   th e  r a n d o m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E leva to r   co n tr o ller   b a s ed   o n   imp leme n tin g   a   r a n d o m  a cc ess   mem o r y  in   F P GA   ( A z z a d   B a d er S a ee d )   1055   ac ce s s   m e m o r y   ( R A M )   h as  b ee n   u s ed   i n   t h e  p r o p o s ed   s y s t e m ,   as   k n o w n   it  is   co n s id er e d   as  f a s tes t   s to r a g e  d ev ice  [ 2 1 ] ,   it  p r esen ts   a  f ast   r elatio n   b et w ee n   p ar allel   ad d r ess   b its   an d   p ar allel  d ata  b its   [ 2 2 ] .   A n o t h er   d ev ice   h as  b ee n   u s ed   in   th i s   w o r k ,   wh ich   i s   t h e  FP G A ,   it  is   w id el y   u s ed   in   p r o ce s s in g   s y s te m s   d u e  to   th e  f o llo w in g   f ea t u r es:  1 )   f ast   d ev ice  d u e  t o   its   p ar allel  p r o ce s s i n g ,   2 )   l o w   co s t,   3 )   th e  ca p ab ilit y   o f   u p g r ad in g ,   4 )   h ig h   r eliab ilit y ,   5 )   lo w   p o w er   co n s u m p tio n   [ 2 3 ,   2 4 ] .   No te,   in   th i s   w o r k ,   t h e  r ed u ci n g   o f   p r o ce s s i n g   ti m e  w as  th e   f ir s t   r ea s o n   f o r   u s i n g   t h e  FP G A   a n d   th e  R A M,   w h ile  t h e  o th er   r ea s o n s   ar e  ca p ab ilit y   o f   u p g r ad in g ,   r eliab ilit y ,   lo w   co s t,  an d   lo w   p o w er   co n s u m p tio n   [ 2 5 ] .   T h er e  ar e   1 0   in p u t  an d   7   o u tp u t  lin e s   in   th e  p r o p o s ed   lo o k - up - tab le .   T h e  s t atu s   o f   t h e  m a n u al   s w itc h es a n d   s en s o r s   h as b ee n   r ep r esen ted   b y   t h e  1 0   in p u t li n es,  an d   t h e  co m m a n d s   f o r   th e   m o to r s   o f   th e  s lid e   d o o r   an d   tr ac tio n   m ac h i n e  h a v e  b ee n   r ep r esen ted   b y   t h e  7   o u tp u t   li n es.  T h i s   lo o k - up - tab le  ( L UT )   h a s   b ee n   p er f o r m ed   s c h e m ati ca ll y   b y   a   1 0 ×7   b its   R A M,   t h e n   th i s   s c h e m a tic  R A M  h as  b ee n   co n v e r ted   to   VHDL   co d e   p r o g r am ,   an d   f in a ll y   t h is   p r o g r a m   h as  b ee n   u p lo ad ed   in to   FP GA   ( Xilin x   Sp ar tan 6   SP - 6 0 5   k it).   A ll  th es e   p r o ce s s es  h a v e  b ee n   e x ec u ted   u s i n g   ' I SE  De s ig n   Su i t '   s o f t w ar e  p ac k a g e.   T h e  i n p u t  a n d   o u tp u t  l in e s   o f   th e   p r o p o s ed   L UT   h av e  b ee n   r ep r esen ted   b y   t h e  ad d r ess   an d   d ata  li n es  o f   t h e  s c h e m atic  R A M.   Af ter   i m p le m en t in g   t h e  p r o p o s ed   L UT   in to   th e  FP G A ,   t h e  las t  o n e  h as   o p er ated   as  a  r ea l  R A M,   s o   at  f in al  s tep ,   t h e  FP GA   h a s   b ee n   p r o g r a m m ed   b y   i n s er ti n g   t h e  p r o p o s ed   d ata  b its   o f   t h e  s ch e m atic   R AM   in to   co r r esp o n d ed   ad d r ess   lo ca tio n s .   I n   t h is   ti m e  th e  FP G A   w as r ea d y   to   o p er ate  as t h e  p r o p o s ed   co n tr o ller   f o r   2 - f lo o r s   ele v ato r .   A   P r ac tica l  test   h a s   b ee n   ap p lied   to   th e  p r o p o s ed   co n tr o lle r   u s in g   1 0   in p u t  m an u al  s w it ch es  at  th e  ad d r ess   lin es,  a n d   7   lig h t e m i tti n g   d io d es L E D s   at  th e  d ata  li n es o f   th e  FP GA ,   it h a s   b ee n   o b s er v ed   th at   t h e  p r o ce s s in g  ti m e  w as  n ea r l y   2 0 n s ,   a n d   th e   s o f t w ar e  s ize  w a s   3 . 7 5   M B .   I t  is   w o r th   to   m e n tio n   t h at  t h ese  r esu lts   w er e  s o   less   t h an   t h at  o f   t h e  p r ev io u s   r elate d   tech n iq u es.   T h e  FP GA   is   a n   i n te g r ated   cir cu it  d ev ice  is   co m p o s ed   f r o m   m an y   f lip - p lo p s ,   N A ND,   a n d   OR   g ates ,   t h e y   co n n ec ted   i n   a  s p ec if ic  m an n er   f o r   b u ild   th e  P r o g r am m ab le  L o g ic  B lo ck s   P L Ds,   an d   m an y   P L Ds  ar e   in cl u d ed   in   FP G A   [ 2 6 ] .   T h e  FP GA   is   f o u n d   to   i m p le m en t   h u g e  d ig ita l  elec tr o n ic  s y s te m s   [ 2 7 ] .   A   s p ec i f ic   task   ca n   b e  p er f o r m ed   b y   FP GA   b y   u p lo ad in g   a  s u itab le   VHDL   co d e  p r o g r am   i n   i t,  t h e  FP G A   ca n   o n l y   p r o g r am m ed   b y   t h is   t y p e  o f   c o d es  ( VHDL )   [ 2 8 ] .   T h e  FP GAs  ar e  ch ar ac ter ized   b y   th eir ,   f ast  p r o ce s s i n g ,   lo w   co s t  r esp ec tiv el y ,   u p g r ad i n g   ca p ab ilit y ,   h ig h   p er f o r m an ce ,   h i g h   r eliab ilit y ,   lo w   p o w er   co n s u m p tio n   [ 2 9 ] .   T h e r e  ar e  tw o   m ain   t y p es  o f   FP GAs:  Xili n x   an d   A lter a,   th e y   d if f er   in   t h e  i n ter n a l  d esig n   an d   co n n ec tio n s .   T h e  FP GA s   d i f f er   b y   t h eir ,   clo ck   f r eq u e n c y   ( s p ee d ) ,   m a x i m u m   s o f t w ar e  s ize  ca p ab ilit y ,   an d   n u m b er   o f   in p u t/o u tp u t l in e s   [ 3 0 ] .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   t h is   p ap er ,   a  lo o k - up - tab le  L UT   ( wh ic h   i s   f as t  p r o ce s s i n g   a n d   ea s y   tech n iq u e )   [ 1 9 ,   2 0 ]   h as   b ee n   d esig n ed   as  a n   elev ato r   co n t r o ller .   T h is   L UT   h a s   b ee n   i m p le m e n ted   b y   s ch e m atic   R A M   t h at  h as   b ee n   i m p le m en ted   i n   FP G A .   T h e  L UT   o f   th e  p r o p o s ed   elev ato r   h as  b ee n   d esig n ed   w it h   1 0   in p u t  an d   7 o u tp u t  li n es,  th e  1 0   in p u t  li n es   co r r esp o n d   to   th e  s tates  o f   1 )   all  t h e  u s ed   s en s o r s ,   2 )   th e  s w itc h es  at  ea c h   f lo o r   o u ts id e  t h e   ca r ,   3 )   th e  f lo o r   s elec t io n   s w it ch es  in   t h e  ca r ,   4 )   t h e   s w itc h e s   o f   o p en i n g   an d   clo s in g   th e   s l id e  d o o r   o f   th e  ca r .   T h e  7   o u tp u t  li n es   co r r esp o n d   to   th e   co m m an d s   o f   t h e:  1 )   m o to r s   o f   th e  s lid e  d o o r   an d   t r ac tio n   m ac h i n e,   2 )   clea r in g   t h e  f lip - f lo p s   o f   all  o f   th e  u s ed   s w itc h es.  I n   t h is   w o r k ,   a  s ch e m atic   1 0 ×7   b its   R AM   h as  b ee n   u s ed   to   i m p le m en t   th e   p r o p o s ed   L UT ,   th is   p r o ce s s   h a s   b ee n   p er f o r m ed   b y   t h e  ' I SE   Desi g n   S u it '  s o f t w ar e  p ac k ag e .   Sev er al  p o in ts   h a v e  b ee n   co n s id er ed   to   d esig n   t h e  p r o p o s ed   L UT ,   th e y   ar e:    -   T w o   f lo o r s   h av e  b ee n   u s ed   i n   th e  p r o p o s ed   p r o to ty p e  elev at o r .   -   T h er e  ar e   4   s w i tch e s   in s id e  th e  ca r ,   2   s w itc h es  f o r   f lo o r   s elec tio n ,   an d   2   s w itc h es  u s ed   to   o p en   an d   clo s e   th e  s lid e  d o o r .   -   T h er e  ar e  2   s w itc h es  o u t s id e  th e   car   ar e  u s ed   f o r   f lo o r   ca llin g ,   t h e  f ir s t  o n e  u s ed   f o r   g r o u n d   f lo o r ,   an d   th e  o th er   f o r   t h e  f ir s t   f lo o r .   -   T h er e  ar e   4   s en s o r s :   2   s en s o r s   ar e  u s ed   f o r   f lo o r   p o s itio n   r ea ch in g ,   an d   th e  o th er   2   ar e  u s ed   f o r   p r o d u cin g   s i g n als  w h e n   th e  s li d e  d o o r   o f   th e  ca r   is   clo s ed   an d   o p en ed .   W h en   t h e  s ch e m at ic  1 0 ×7   b its   R A M  h as  b ee n   d esig n ed   to   r ep r esen t  th e  p r o p o s ed   L UT ,   th e  1 0   in p u t  l in es  o f   t h e  L UT   is   co r r esp o n d ed   b y   th e  1 0   ad d r ess   lin es  o f   th e  R AM ,   an d   th e  7   o u tp u t  lin es  o f   t h e  L UT   is   co r r esp o n d ed   b y   t h e  7   d ata  lin es o f   th e  R A M.   T h e  d ata  an d   ad d r ess   b its   o f   th e  R A M  is   as s i g n ed   as  s h o w n :   X 0 : s w itc h   s tat u s   is   u s ed   f o r   ca r   ca llin g ,   it i s   lo ca ted   at  g r o u n d   f lo o r   X 1 :  s w itc h   s tat u s   is   u s ed   f o r   ca r   ca llin g ,   it i s   lo ca ted   at  f ir s t   f l o o r   X 2 :  s w itc h   s tat u s   in s id e  th e  ca r   is   u s ed   f o r   ca lli n g   t h e  g r o u n d   f lo o r   X 3 :  s w itc h   s tat u s   in s id e  th e  ca r   is   u s ed   f o r   ca lli n g   t h e  f ir s t   f l o o r   X 4 :  s w itc h   s tat u s   in s id e  th e  ca r   is   u s ed   to   cl o s e  th e  s lid e  d o o r   X 5 :  s w itc h   s tat u s   in s id e  th e  ca r   is   u s ed   to   o p en   th e  s lid e  d o o r   X 6 :  s en s o r   s tatu s   is   u s ed   to   p r esen t   s ig n al  w h e n   th e  d o o r   is   clo s ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1   :   1 0 5 3   -   1062   1056   X 7 :  s en s o r   s tatu s   is   u s ed   to   p r esen t  s ig n al  w h e n   th e  d o o r   is   o p en ed   X 8 :  s en s o r   s tatu s   f o r   r ea ch i n g   th e  g r o u n d   f lo o r   X 9 :  s en s o r   s tatu s   f o r   r ea ch i n g   th e  f ir s t   f lo o r   Y 0 :  m o v e  t h e  ca r   u p w ar d   Y 1 :  m o v e  t h e  ca r   d o w n w ar d   Y 2 :  s lid e  d o o r   clo s in g   Y 3 :  s lid e  d o o r   o p en in g   Y 4 :  r eset a ll th e  f lip - f lo p s   o f   al l  s w itc h es   Y 5 : b u s y   s i g n a l g e n er atio n   Y 6 :  r eset   th e  f lip - f lo p s   o f   X 4 , X 5   s w itc h es   i n s id e  t h e  ca r   T ab le  1   illu s tr ates   th e   m o v i n g   s tep s   p r o b ab ilit ies  w h ich   ar e  r eq u ir ed   f o r   th e   p r o p o s ed   elev ato r .   T h is   tab le  s h o w s   2 0   s tep s   o f   r elatio n   b et w ee n   ad d r ess   an d   d ata  b its   o f   th e  p r o p o s ed   s ch e m at ic  R A M.   T h e  8 ×1   b its   R A M  i s   th e   m a x i m u m   a v aila b le  s ize  o f   R A M   th at   i s   i n cl u d ed   in   t h e  ' I SE   Des ig n   Su it '   s o f t w ar e  p ac k a g e,   b u t  th e  r eq u ir ed   s ize  o f   R AM   in   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   i s   1 0 ×7   b i ts .   At  f ir s t  s tep   a  s ch e m at ic  o f   1 0 ×1 b its   R A M   h as   b ee n   co m p o s ed   u s in g   f o u r   8 ×1   b its   R A M  an d   th e  d e - m u l tip lex e r   M4 _ 1 E   w h ich   is   s h o w n   in   Fi g u r e  2 ,   as   s h o w n ,   t h e  X L XN_ 4 ( 7 :0 ) ,   XL XN_ 8 ,   a n d   X L XN_ 9   p i n s   c o r r esp o n d s   to   th e   1 0   ad d r ess   l in es,   an d   XL XN_ 1 0   p in   co r r esp o n d s   to   1   d ata   lin e.   T h e  n ex t  s tep   w as  to   g en er ate  a  s ch e m atic  o f   1 0 ×7   b i ts   R A M,   w h ic h   i s   p er f o r m ed   b y   co m b in a tio n   o f   7   o f   th e  s ch e m atic  1 0 ×1   b it s   R A M.   T h e  n ex t  g e n er ated   s ch e m atic  R AM   is   7 ×( 1 0 × 1 ) )   b its   th at   co r r esp o n d s   to   1 0 ×7   b its   R A M,   th e   f in al  r eq u ir ed   R AM   h as   b ee n   ill u s tr ated   i n   Fi g u r e   3 ,   as  s h o w n   i n   th i s   f in al  s ch e m a tic  R A M,   t h e  X L XN_ 4 ( 7 :0 ) ,   XL XN_ 8 ,   an d   X L X N_ 9   p in s   co r r esp o n d s   to   1 0   ad d r ess   lin es,  a n d   th e  ( X L XN _ 3 - XL X N_ 9 )   co r r esp o n d   to   th e  d ata  lin es.   T h e  n ex t   p r o ce s s   i s   t h e  co n v er tin g   o f   t h e  g e n er ated   s c h e m atic  1 0 ×7   b its   R AM   to   V HDL   co d e  p r o g r am   u s in g   ' I SE   Desi g n   Su it '  s o f t w ar e  p ac k a g e,   t h en   th is   p r o g r a m   h as   b ee n   u p lo ad ed   in to   th e  FP G A  Xilin x   Sp ar ta n 6   ( t y p e:  SP - 6 0 5   ev alu at io n   k it,  a f ter   t h is   s te p   th e  FP G A   b ec a m e   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   1 0 ×7   b its   R AM .   T h e  f in a l  p r o ce s s   h as   b ee n   p er f o r m ed   b y   s to r i n g   t h e  r eq u ir ed   2 0   d ata  i n   t h e  co r r esp o n d ed   2 0   ad d r ess   lo ca tio n s   as s h o w n   i n   T ab le  1 .         T ab le  1 .   A d d r ess   an d   d ata  b its   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   R AM   A d d r e ss b i t s   D a t a   b i t s   X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9   Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6   1 0 0 0 0 0 0 1 0 1   0 0 1 0 0 1 0   1 0 0 0 0 0 1 0 0 1   0 1 0 0 0 1 0   1 0 0 0 0 0 1 0 1 0   0 0 0 1 0 1 0   1 0 0 0 0 0 0 1 1 0   0 0 0 0 0 1 0   1 0 0 1 1 0 0 1 1 0   0 0 1 0 0 1 0   1 0 0 1 0 0 1 0 1 0   1 0 0 0 0 1 1   1 0 0 1 0 0 1 0 0 1   0 0 0 0 0 1 0   1 0 0 1 0 1 1 0 0 1   0 0 0 1 0 1 0   1 0 0 1 0 1 0 1 0 1   0 0 0 0 1 1 0   0 0 0 0 0 0 0 1 0 1   0 0 0 0 0 0 0   0 1 0 0 0 0 0 1 1 0   0 0 1 0 0 1 0   0 1 0 0 0 0 1 0 1 0   1 0 0 0 0 1 0   0 1 0 0 0 0 1 0 0 1   0 0 0 1 0 1 0   0 1 0 0 0 0 0 1 0 1   0 0 0 0 0 1 0   0 1 1 0 1 0 0 1 0 1   0 0 1 0 0 1 0   0 1 1 0 0 0 1 0 0 1   0 1 0 0 0 1 1   0 1 1 0 0 0 1 0 1 0   0 0 0 0 0 1 0   0 1 1 0 0 1 1 0 1 0   0 0 0 1 0 1 0   0 1 1 0 0 1 0 1 1 0   0 0 0 0 1 1 0   0 0 0 0 0 0 0 1 1 0   0 0 0 0 0 0 0       Fo r   test i n g   t h e  p r o p o s ed   co n t r o ller ,   an d   d ep en d in g   o n   T ab le  1 ,   o n e  ca n   s tar t  w i th   p u s h i n g   ON   t h e  s w itc h   X 0  o f   ca r   ca llin g   b y   s o m eo n e  at  g r o u n d   f lo o r ,   w h er e   th e  ca r   in   th e  f ir s t  f lo o r ,   s o   th e  ad d r ess   n u m b er   ( 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 ) 2   w ill  b e  p r esen t ed   at  th e  R A M  ad d r ess   li n es,   in   th is   ti m e,   all  t h e  s w i tch e s   X 2 - X 5   i n   t h e  ca r ,   th e   s w itc h   X 1 ,   an d   th e  s w itc h   X 8   ar e  OFF  ( L OW ) .  Th e  b in ar y   n u m b er   ( 0 0 1 0 0 1 0 ) 2   w ill  b e  p r o d u ce d   at  th e  R A M   d ata  lin e s ,   w h ich   m ea n s   t h e  s t ates  o f   Y 2 ,   Y 5   ar e  ON  ( HI GH) ,   an d   all  o t h er   d ata  b it s   Y 0 ,   Y 1 ,Y 3 ,Y 4 ,   Y 6  ar e  OF F  ( L OW ) ,   in   th is   ca s e  t h e  co n tr o ller   R A M  co m m a n d s   th e  s li d e  d o o r   m o to r   to   clo s e  th e  d o o r ,   an d   p r o d u ce   th e   B u s y   s i g n al.   Af ter   th e   s l id e  d o o r   w ill   b e  clo s ed ,   t h e n   t h e  b i n ar y   n u m b er   ( 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 ) 2   w il l  b e  p r o d u ce d   a t   th e  R A M  ad d r ess   lin e s ,   r ef er r in g   to   th i s   n u m b er ,   th e  s e n s o r   s tate  X 6   b ec am e  ON  ( HI GH) ,   an d   th e  s en s o r   s tate   X 7   b ec a m e   OF F  ( L OW ) .   A t  t h is   m o m e n t  th e   b in ar y   n u m b er ( 0 1 0 0 0 1 0 ) 2   w ill   b e  p r o d u ce d   at  t h e  R A M  d ata   lin es,   t h e  s tate  o f   d ata  lin e   Y 1  b ec a m e  O N  ( HI GH)   a n d   t h e  s tate   o f   Y 5   b ec a m e  O N  ( H I GH)   to o ,   th i s   w i ll   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E leva to r   co n tr o ller   b a s ed   o n   imp leme n tin g   a   r a n d o m  a cc ess   mem o r y  in   F P GA   ( A z z a d   B a d er S a ee d )   1057   co m m a n d   th e  tr ac tio n   m o to r   to   m o v e  th e  ca r   in   d o w n w ar d   d ir e ctio n   to w ar d   th e  g r o u n d   f lo o r ,   an d   in   s a m e   ti m e  p r o d u ce   b u s y   s i g n a l.    W h en   t h e  ca r   is   r ea c h ed   to   th e  g r o u n d   f lo o r   th e  b i n ar y   n u m b er   ( 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 ) 2   w ill  b e  p r o d u ce d   at  th e  R A M  ad d r ess   li n es,  i n   th i s   ca s e  th e  s e n s o r   s tate  X 8   b ec a m e  ON  ( HI GH) ,   an d   th e  s e n s o r   s tate  X 9   b ec am e   OFF  ( L OW ) .   At  th i s   ti m e  t h e   b in ar y   n u m b er   ( 0 0 0 1 0 1 0 ) 2   w ill  b e  p r o d u ce d   at  th e  R A M  d ata  lin es,  h er e  th e   s tate  o f   Y 1  b ec a m e   OF F  ( L O W ) ,   an d   th e  s tate  o f   Y 3  b ec a m e  ON  ( HI GH) ,   t h is   m ea n   t h at  th e  co n tr o ller   R A M   w il l  co m m a n d   t h e  ca r   to   s to p   an d   t h en   co m m a n d   th e   m o to r   to   o p en   th e   s l id e  d o o r .   Af ter   t h at,   t h e  p er s o n   w il l   en ter   th e  ca r   o f   th e  ele v ato r   th en   h e  p u s h   t h e  s w itc h   o f   c lo s in g   th e  d o o r .   Nex t  s tep s   o f   T ab le  1   w ill  b e   p er f o r m ed   u n t il r ea ch i n g   t h e  p er s o n   to   th e  f ir s t f lo o r   an d   th e n   h e  o p en   t h e  s lid e  d o o r   to   g et  o u t f r o m   t h e  ca r .   T h e  p r o p o s ed   co n tr o ller   h as  b ee n   p r ac ticall y   i m p le m e n ted   i n   th e  FP G A   Xili n x   Sp ar tan - 6   ( t y p e:  Sp - 6 0 5   ev alu atio n   k it),   t h is   i m p l e m en tatio n   is   s h o w n   in   Fi g u r e  4 .   As  i llu s tr ated   i n   t h i s   f ig u r e,   th er e   ar e  t wo   co n n ec ted   b o ar d s ,   th e  u p p er   is   th e  ex p er i m en tal  b o ar d   w h ic h   co n tain s   s e v en   lig h t  e m itt in g   d io d es  L E Ds,  t h e y   co r r esp o n d   to   th e  s ev en   o u tp u t  ( d ata )   b its   o f   th e  co n tr o ller ,   in   s a m e  ti m e  it  co n tai n s   te n   s w itc h es,  w h ich   co r r esp o n d   to   ten   in p u t  ( ad d r ess )   lin e s   o f   th e  co n tr o ller .   T h e  lo w er   b o ar d   is   th e  FP GA ,   t h e  clo ck   f r eq u en c y   o f   th is   FP G A   is   2 0 0   MH z.   A s   s h o w n   i n   th i s   f i g u r e  t h e  t w o   b o ar d s   h av e  b ee n   co n n ec ted   b y   1 7   w ir e s ,   1 0   f o r   ad d r ess   lin es,  a n d   7   f o r   d ata  li n es .           Fig u r e  2 .   T h e  s ch e m atic  d esi g n   o f   t h e  p r o p o s ed   ( 1 0 ×1 )   b its   R A M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1   :   1 0 5 3   -   1062   1058       Fig u r e  3 .   T h e  co m p lete  s c h e m atic  d esig n   o f   t h e  p r o p o s ed   1 0 ×7   b its   R A M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E leva to r   co n tr o ller   b a s ed   o n   imp leme n tin g   a   r a n d o m  a cc ess   mem o r y  in   F P GA   ( A z z a d   B a d er S a ee d )   1059       Fig u r e  4 : P r ac tical  im p le m e n ti n g   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   u s i n g   FP G A       3.   RE SU L T S  A ND  D I SCU SS I O NS   Af ter   co m p letin g   th e   s c h e m at ic  d esig n   o f   t h e  p r o p o s ed   1 0 ×7   b its   R AM ,   it   h a s   b ee n   co n v er ted   to   VHDL   co d e  p r o g r a m ,   th i s   p r o g r a m   h a s   b ee n   u p lo ad ed   in to   th e  FP G A   Xil in x   Sp ar ta n - 6   ( t y p e:  SP - 605  ev alu a tio n   k i t ) ,   w h ich   h as  b ee n   p er f o r m ed   u s i n g   t h e  s o f t war e  p ac k ag e  ' I SE  Desi g n   S u it   v 1 4 . 5 ' .   T h e  clo c k  f r eq u en c y   o f   t h i s   FP G A   i s   2 0 0   MH z.   T w o   m ain   r es u lts   h a v e  b ee n   o b tain ed   b y   p r ac tical   test in g   o f   t h e   p r o p o s ed   co n tr o ller   w it h   u s i n g   th e  o s cil lo s co p e,   th e y   ar e:  th e  p r o ce s s in g   ti m e  w as  n ea r l y   2 0   n s ,   an d   th e   s o f t w ar e  s ize  w a s   3 . 7 5   MB .   N o te  th e  s o f t w ar e  s ize  c ap ac it y   o f   th e  u s ed   FP G A   is   1 5 0   MB .    As  a  r esu lt  o f   p r ac tical  test i n g   o f   t h e  p r o p o s ed   c o n tr o ller ,   T h e  s o f t w ar e  p ac k a g e '   I SE  D esig n   S u it '  p r esen ts   a   r ep o r t o f   s u cc e s s f u l n es s   o f   t h e  p r o p o s ed   s o f t w ar e,   th e   m ain   p ar t o f   t h is   r ep o r t is  s h o w n   i n   Fi g u r e  5 .   As  s h o w n   i n   t h is   f i g u r e,   th e  p r o p o s ed   n a m e  o f   t h e  i m p le m e n tin g   f ile  is   ele v ato r ,   an d   th e  d e s ig n   g o al  h as  b ee n   p r esen ted   w h ic h   i s   b ala n ce d .   T h is   r ep o r t  s h o w s   t h at  t h e  er r o r s   an d   w ar n i n g   ar e  n e v er   o cc u r r ed   d u r in g   t h e   te s ti n g   o f   t h e  p r o p o s ed   f ile,   an d   th e  g e n er ated   VHD L   co d e  p r o g r a m   w as  s u c ce s s f u l.  T h e  r ep o r t sh o w s   th a t  th e   n u m b er   o f   ' s lice  L UT s '   w as  1 %   f r o m   t h e  m ax i m u m   ca p ac it y   o f   t h e  FP G A ,   th e  n u m b er   o f   ' Used   as  L o g ic '   w as  1 %,  an d   t h e  n u m b er   o f   ' Use d   as  Me m o r y '  w a s   1 %,  w h ic h   t h e y   ar e  also   s o   s li g h t  v al u es  th at   m a k i n g   t h e   p r o p o s ed   p r o g r a m   s m all  i n   s iz e .   T h er e  ar e  s ev er al  r elate d   w o r k s   h ad   p r o p o s ed   v ar io u s   d esi g n s   o f   elev a to r   co n tr o ller .   So m e  o f   t h e m   h ad   p r o p o s ed   s o f t w ar e  i n   C   an d   A s s e m b l y   la n g u a g e  t h at  h av e  b ee n   e x ec u ted   u s i n g   m i cr o p r o ce s s o r s   an d   m icr o co n tr o ller s .   So m e  o f   r el ated   w o r k s   h a s   u s ed   th e   Fu zz y - lo g ic  co n tr o ller   s y s te m ,   an d   f e w   o f   t h e m   h ad   u s ed   th e  FP GA   a s   a  p r o ce s s o r .   T h ese  r elate d   w o r k s   h a s   b ee n   d is cu s s ed   as f o llo w s :   I s m ail   et  a l . ,   [ 3 1 ]   h ad   p r o p o s ed   a  s i m u lat io n   o f   ele v ato r   co n tr o ller   b ased   o n   F u zz y - lo g ic  in telli g e n t   s y s te m ,   w h er ea s ,   th is   s i m u lati o n   is   n o t  p r ac tica ll y   i m p le m e n ted .   T h e  en er g y   an d   ti m e  h a v e  b ee n   co n s id er ed   in   th is   w o r k ,   t h e  en er g y   h as  b ee n   co n tr o lled   f o r   d if f er e n t  lo ad s ,   m o r e  en er g y   i s   co n s u m ed   f o r   h i g h er   lo ad   w h e n   t h e  ca r   o f   t h e  ele v ato r   is   f u ll y   o cc u p ied   b y   p er s o n s   a n d   m o v e s   i n   u p w ar d   d ir ec tio n ,   an d   lo w er   en er g y   is   co n s u m ed   f o r   lo w er   lo ad   w h e n   t h e  ca r   is   f u ll y   o cc u p ied   an d   m o v es  i n   d o w n w ar d   d ir ec tio n .   T h is   w o r k   h a s   d esig n ed   m u lti - s i m u la tio n   s y s te m s   f o r   d i f f er e n t  h ei g h ts   o f   b u ild in g s .   T h e   s i m u la tio n   s iz e  o f   t h is   w o r k   ( f o r   m i n i m u m   h ei g h t  s tate)   h as   r ea ch ed   to   5 0   MB ,   w h ile  t h e  p r o ce s s in g   ( p er f o r m i n g )   ti m e  h as  r ea c h ed   to   9 5 0   n s ec .   A s   s h o w n ,   th e  o b tain ed   r esu lt s   o f   t h is   w o r k   ar e  s o   h ig h er   f r o m   th at  o f   th e  p r o p o s ed   w o r k   o f   th i s   p ap er .     Mu h a m m ad   et  a l . ,   [ 3 2 ]   h ad   p r o p o s ed   an   ef f icie n t  ele v ato r   c o n tr o ller   w ith   th r ee   lev el s   u s i n g   Ver ilo g - HDL   co d e  p r o g r a m ,   t h is   p r o p o s ed   co n tr o ll er   is   u s ed   f o r   d if f er en t  n u m b er   o f   f lo o r s .   T h e  p r o p o s ed   co n tr o ller   o f   th is   w o r k   i s   a  s i m p le  m o d e l  th at  h a v e  8 - in p u t  li n es  an d   2 - o u tp u t  lin e s ,   th e  in p u t  lin e s   a r e  co n n ec ted   to   6 - s w itc h es a n d   s in g le   clo ck   s i g n al,   w h i le  t h e  2 - o u tp u t li n es   ar e   co n n ec t ed   to   f lo o r   n u m b er   d is p lay   a n d   m a in   D C   m o to r   u s ed   f o r   u p w ar d /d o w n w ar d   m o v i n g .   T h e  p r o p o s ed   co n tr o ller   o f   t h is   w o r k   h as   ig n o r ed   an   i m p o r tan t   ele m e n t,  w h ic h   is   th e  co n tr o llin g   o f   d o o r   m o to r .   T h e  p r o p o s ed   HDL   p r o g r a m   o f   th is   w o r k   h ad   b ee n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1   :   1 0 5 3   -   1062   1060   i m p le m en ted   i n   FP G A   X ilin x   Sp ar tan - 3   w h ic h   h as  clo ck   f r eq u en c y   5 0   MH z.   T h e  s o f t w a r e  s ize  o f   t h is   w o r k   h ad   r ea ch ed   to   1 0   MB ,   w h il e  th e  m i n i m u m   p r o ce s s in g   t i m e  h ad   r ea ch ed   to   2 0 0   n s ec .   As  ill u s tr ated ,   th e   s i m u lat io n   s ize  a n d   th e  p r o ce s s in g   ti m e  o f   t h is   w o r k   ar e   h ig h er   th an   t h at  o f   t h e  p r o p o s ed   w o r k   o f   th i s   p ap er .           Fig u r e  5 .   T h e  m ai n   p ar t o f   r ep o r t o f   th e  test i n g   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller       J ills m o n   et  a l . ,   [ 1 8 ]   h ad   b u ilt   a  Ver ilo g - HD L   co d e  p r o g r a m   f o r   ele v ato r   co n tr o ller   th a t  is   u s ed   w i th   d if f er e n t  b u ild in g   h ei g h ts ,   n u m b er   o f   f lo o r s ,   a n d   p er s o n s   w ei g h t.  T h is   w o r k   h ad   u s ed   an   al g o r ith m   in   it s   s o f t w ar e,   w h ich   i s   u s ed   f o r   r ed u cin g   th e  n u m b e r   o f   r eq u ir e d   co m p u ta tio n s .   T h e   co n tr o ller   o f   th is   w o r k   h ad   b ee n   u p lo ad ed   in to   FP GA   X ilin x   A r ti x - 7   w h ic h   h a s   clo ck   f r eq u e n c y   5 0   MH z.   T h e  s ize  o f   th e  p r o p o s ed   s o f t w ar e   o f   t h is   w o r k   h ad   r ea ch ed   to   1 5   M B ,   an d   th e  p r o ce s s in g   ti m e  h ad   r ea ch ed   to   4 0 0 n s .   On e  ca n   o b s er v e   th at  t h e  s o f t w ar e  s ize  a n d   p r o ce s s i n g   ti m e  o f   th i s   w o r k   ar e  h ig h er   t h a n   t h at  o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   o f   th i s   p a p e r .   T a b l e   2   s h o w s   a   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   p r o p o s e d   w o r k   o f   t h i s   p a p e r   a n d   t h e   r e l a t e d   w o r k s .       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   r esu lt s   o f   t h e  p r o p o s ed   w o r k   o f   th is   ar ticle  w it h   t h e  r elate d   w o r k s   W o r k   I mp l e me n t a t i o n   P r o c e ssi n g   T i me   S o f t w a r e   si z e   U p g r a d i n g   C a p a b i l i t y     o f   t h i s   p a p e r   i n   F P G A   S p a r t a n - 6   S P 6 0 5   k i t   20   n se c   3 . 7 3   MB   y e s   I smai l   S .   e t   a l . ,   [ 3 1 ]   N o t   i m p l e me n t e d   9 5 0   n se c   50   MB   y e s   M u h a mm a d   A .   e t   a l . ,   [ 3 2 ]   i n   F P G A   X i l i n x   S p a r t a n - 3   2 0 0   n se c   10   MB   y e s   Ji l l smo n   V .   e t   a l . ,   [ 1 8 ]     i n   F P G A   X i l i n x   A r t i x - 7    4 0 0   15   MB   y e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E leva to r   co n tr o ller   b a s ed   o n   imp leme n tin g   a   r a n d o m  a cc ess   mem o r y  in   F P GA   ( A z z a d   B a d er S a ee d )   1061   4.   CO NCLU SI O N   T h e  m ai n   c h alle n g e s   o f   t h is   w o r k   ar e:  p r o c ess i n g   t i m e  , a n d   s o f t w ar e  s ize,   th e  f ir s t  c h allen g e  h a s   b ee n   o v er ca m e   u s i n g   th e   f a s t   to o ls   R AM   an d   FP GA ,   w h e r e  th ese   to o ls   ca n   b e   u p g r ad ed   an d   p r o g r a m m ed   ea s il y ,   w h ic h   ar e   p r ef e r r ed   f ea tu r es.   T h e  s ec o n d   ch a llen g e  h as  b ee n   o v er ca m e  u s i n g   L UT   tech n iq u e,   th i s   tech n iq u e  i s   co n s id er ed   as  a  f ast  tec h n iq u e  o f   r elat io n   b et wee n   i n p u t  a n d   o u tp u t  d ata,   als o   th is   tech n iq u e  ca n   b e  d esig n e d   w it h   s m all  s ize  o f   s o f t w ar e.   Usi n g   t h ese  d ev ices  an d   tech n iq u es,  o n e  ca n   im p le m e n t  a  f ast   elev ato r   co n tr o ller .   T h e  L UT   ca n   b e  i m p le m en ted   b y   s c h e m atic  R A M   w h ich   ca n   b e  co n v e r ted   to   VHD L   co d e  p r o g r am ,   t h en   t h e  last   o n e  ca n   b e  u p lo ad ed   in to   FP GA .   Usi n g   th e  s o f t w ar e  p ac k a g e  ' I S E   Desig n   S u i t ' ,   o n e  ca n   i m p le m e n t  th e  p r o p o s ed   f ast  co n tr o ller   ea s il y .   T h e  p r o p o s ed   f ast  co n tr o ller   h as  p r esen ts   w o n d er f u l   r esu lt s ,   w h er e   th e   p r o ce s s in g   ti m e  w as  n ea r l y   2 0 n s ,   a n d   t h e   p r o p o s ed   s o f t w ar e  s ize  w a s   3 . 7 5   MB .   T h e  f ir s t   r esu lt  h as  b ee n   o b tai n ed   d u e  t o :   i )   th e  p r o p o s ed   f ast   t ec h n iq u es  a n d   to o ls ,   ii )   t h e  2 0 0   MH z  clo ck   f r eq u e n c y   o f   th e  u s ed   FP GA .   B y   in cr ea s i n g   t h e  in p u t  an d   o u tp u t  li n e s   o f   th e  co n tr o ller   ( w h ic h   m ea n s   i n cr ea s i n g   o f   s w itc h es,  s en s o r s ,   an d   o u tp u t  co m m a n d ) ,   th e   p r o p o s ed   s o f tw ar e  s ize   w i ll  b e  i n cr ea s e d .   T h e  p r o p o s e  w o r k   h a s   u s ed   th e  R A M  r at h er   th a n   th e  R OM   ( r ea d   o n l y   m e m o r y )   a s   a  co n tr o ller   b ec au s e  th e  R A M  is   s o   f a s ter   th a n   t h e   R OM .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S e u n g - T a e   P .   a n d   Bo - S u k   Y.,   " A n   i m p le m e n tatio n   o f   risk - b a se d   in sp e c ti o n   f o r  e lev a to r  m a in ten a n c e , "   J o u rn a l  o f  M e c h a n ica l  S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,  v o l .   2 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 3 6 7 - 2 3 7 6 ,   2 0 1 0 .   [2 ]   Kh e ir  A l - Ko d m a n y ,   " T a ll   Bu il d in g s  a n d   El e v a to rs:  A   Re v ie w   o f   Re c e n t  T e c h n o lo g ica l  A d v a n c e s,"   Bu il d in g s   jo u rn a l ,  v o l.   5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 7 0 - 1 1 0 4 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   T o m a sz   H.  a n d   Ro m a n   T . ,   " N o v e l   Ro p e - F re e   M e c h a tro n ic  El e v a to r  S y ste m   to   A u to m a ti o n   o f   T r a n sp o rt  i n   Ag ricu lt u ra l  F a rm s,"   J o u rn a l  o f  E n g i n e e rin g   f o r R u ra l  De v e lo p me n t ,  n o .   1 5 ,   p p .   3 1 8 - 3 2 3 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   Ch a it a li   M . ,   e t   a l. ,   " A n e w  T e c h n iq u e   o f   Ro p e   F re e ,   M o to r  les s E le v a to r  u sin g   El e c tro m a g n e ti c   P rin c ip le,"   Imp e ria l   J o u rn a l  o f   In ter d isc ip li n a ry ,   v o l .   3 ,   n o .   9 ,   p p .   8 5 8 - 8 6 1 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   S h u a n g   Z h e n g   a n d   F u g a n g   L iu ,   " T h e   De sig n   o f   El e v a to r  Co n tr o l  S y ste m   B a se d   o n   P L C  a n d   Co n f ig u ra ti o n , "   Ad v a n c e s i n   Co m p u ter   S c ie n c e ,   I n telli g e n t  S y ste m a n d   En v ir o n me n t ,  v o l .   1 0 4 ,   p p .   7 4 3 - 7 4 8 ,   2 0 1 1 .   [6 ]   O m k a r   M .   S h e te1 ,   e t   a l. ,   " De sig n   a n d   C o n tro l   o f   a n   E lev a to r  Co n tr o l  S y ste m   Us in g   P L C, "  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   In n o v a ti v e   Res e a rc h   in   E l e c t r i c a l,   E l e c tr o n i c s ,   I n s tr u m e n t a t i o n   a n d   C o n t r o l   E n g i n e e r i n g   ( I J I R E E IC E) ,   v o l .   5 ,   no .   4,   p p .   1 4 2 - 1 4 6 ,   2 0 1 7 .     [7 ]   M a y   T h u   W in ,   e t   a l. ,   " De si g n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   El e v a to r  Co n tr o l  S y ste m   b y   A rd u in o   M icro c o n tr o ll e r, "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   S c i e n c e ,   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   R e s e a r c h   ( I J S E T R ) ,   v o l .   7 ,   no.   1 2 ,   p p .   8 1 5 - 8 1 9 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   Ka m a lu   U.  A .   a n d   Og u n lek e   F .   A . ,   " I m p le m e n tatio n   o f   a   F o u r - F lo o r   P r o g ra m m a b le  L o g ic  Co n t ro ll e d   El e v a to r  S y st e m , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   S c ien ti fi c   &   En g in e e rin g   Res e a r c h   ( IJ S ER ) ,   v o l.   9 ,   no.   6 ,   p p .   9 6 9 - 9 8 5 ,   2 0 1 8 .     [9 ]   G a n e sh   No m u la,  e t   a l. ,   " De sig n   a n d   A n a l y sis  o f   El e v a to r  Co n tr o l  S y ste m   Us in g   P L C, "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   In n o v a ti v e   T e c h n o l o g y   a n d   Exp l o rin g   E n g in e e rin g   ( IJ IT EE ),   v o l.   8  n o .   1 2 S 2 ,   p p .   2 7 7 - 2 8 1 ,   2 0 1 9 .   [1 0 ]   V lad im ir  S . ,   " P ro p e rti e s  o f   th e   R u b b e r  V ib ra ti o n   Iso lato r  o f   th e   El e v a to r, "   M AT EC  W e b   o f  Co n fer e n c e s ,  v o l.   2 5 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   S .   B.   Ro n   Ca rter  a n d   A .   S e lv a ra j,   " De sig n   a n d   Im p lem e n tatio n   o f   P L C  b a se d   El e v a to r, "   I n ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   Co mp u ter   A p p li c a ti o n s ,  v o l.   6 8 ,   n o .   7 ,   p p .   4 - 1 0 ,   2 0 1 3 .     [1 2 ]   A .   M .   A n u sh a   a n d   A sh o k   V .   S u ta g u n d a r,   " De sig n   o f   a   P L C  Ba se d   El e v a to r  Co n tr o l  S y ste m , "   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o n   Eme rg i n g   T e c h n o l o g ies ,   v o l .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   32 - 3 6 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   A b d e lk a ri m   A h m e d   El tah ir   a n d   Zh a n g   Jia n g   M i n ,   " De sig n   o f   F iv e   F lo o rs   El e v a to r  w it h   S CA D A   S y ste m   Ba s e d   o n   S 7 2 0 0   P L C, "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  S c ien c e   a n d   Res e a rc h   ( IJ S R) ,   v o l.   5 ,   no.   4 ,   p p .   1 3 0 9 - 1 3 1 4 ,   2 0 1 6 .     [1 4 ]   V iv e k a   L . ,   " El e v a to r  In st a ll a ti o n   i n   Virtu a l  Re a li ty :  Ho w   p ra c ti c in g   in   v irt u a l  re a li ty   a ff e c ts l e a rn in g   e x p e rien c e   a n d   c o u ld   it   e n h a n c e   th e   tran sf e r  o f   train in g , "   Un iv e rsity   o f   T a m p e r e ,   M a ste r’s T h e sis,  2 0 1 8 .     [1 5 ]   Ch a n g   L . ,   e t   a l. , "   T h e   El e v a to r  F a u lt   Dia g n o sis  M e t h o d   Ba se d   o n   S e q u e n ti a l  P r o b a b i li ty   Ra ti o   T e st  (S P RT ), "   S c ien c e   Pu b li sh i n g   Gr o u p ,   J o u rn a l  o f   Au to ma ti o n ,   C o n tr o l  a n d   In t e ll ig e n t  S y ste ms ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,   p p .   5 0 - 5 5 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   A h m e d   A l  M a n su r,   e t   a l. , "   De s ig n   a n d   De v e lo p m e n t  o f   P C  B a se d   El e v a to r  Co n tro l  S y ste m s  v ia  ATm e g a 3 2   M icro c o n tro ll e r, "   S EU   J o u r n a l   o f   S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   v o l.   1 0 ,   n o .   l,   p p .   1 0 2 - 1 0 7 ,   2 0 1 6 .   [1 7 ]   P a su ra   A . ,   e t   a l. ,   " A n   El e v a to r  Kin e m a ti c s  Op ti m is a ti o n   M e th o d   f o r  Ag g r e g a t e   P ro d u c ti o n   P la n n i n g   Ba se d   o n   F u z z y   M O L P   M o d e l, "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  M e c h a n ica l   En g in e e rin g   a n d   R o b o ti c s  Res e a rc h ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,     p p .   4 2 2 - 4 2 7 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]   J i l l s m o n   V . ,   e t   a l . ,   " F P G A   I m p l e m e n t a t i o n   o f   E l e v a t o r   C o n t r o l l e r , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   Ap p li c a ti o n s ,     p p .   5 - 8,   2 0 1 5 .     [1 9 ]   P .   Ja rd in ,   G .   Ba u d o in , "   F i lt e r  L o o k   up   T a b le  m e th o d   f o r  P o w e r  Am p li f iers   L in e a riza ti o n , "   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Veh icu la r  T e c h n o lo g y ,  v o l.   5 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 7 6 - 1 0 8 7 ,   2 0 0 7 .   [2 0 ]   Ja so n   Co n g ,   et   a l. ,   " En e rg y - Eff ic ien t  Co m p u t i n g   Us in g   A d a p ti v e   T a b le  L o o k u p   Ba se d   o n   No n v o la ti le  M e m o ries , "   In ter n a t io n a l  S y mp o si u m o n   L o w  Po we r E lec tro n ics   a n d   De sig n   ( IS L PE D) ,   Be ij in g ,   2 0 1 3 ,   p p .   2 8 0 - 2 8 5 .   [2 1 ]   A z a th   M u b a ra k a li ,   e t   a l. ,   " A   n e w   e ff icie n t  d e sig n   f o r  ra n d o m   a c c e ss   m e m o r y   b a s e d   o n   q u a n t u m   d o t  c e ll u lar   a u to m a ta n a n o tec h n o lo g y , "   Na n o   Co mm u n ica ti o n   Ne two rk s ,   v o l .   2 1 ,  p p .   1 - 8 ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   S h u t in g   L iu ,   e t   a l. ,   " F lex ib le  a n d   f u ll y   b io d e g ra d a b le  re sista n c e   ra n d o m   a c c e s s  m e m o r y   b a se d   o n   a   g e latin   d iele c tri c , "   Na n o tec h n o lo g y ,   v o l.   3 1 ,   n o .   2 5 ,  p p .   1 - 7 ,   2 0 2 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1   :   1 0 5 3   -   1062   1062   [2 3 ]   S tev e   K.,   " A d v a n c e d   F P GA   De s ig n :  A r c h it e c tu re ,   I m p lem e n tatio n ,   a n d   Op ti m iza ti o n , "   J o h n   W il e y   &   S o n s,  In c . ,   Ca n a d a ,   2 0 0 7 .   [2 4 ]   Ia n   K.,   e t   a l. ,   " F P GA   A rc h it e c tu re :  S u rv e y   a n d   Ch a ll e n g e s,"   in   El e c tro n ic  De sig n   A u to m a ti o n ,  v o l .   2 ,   n o .   2   (2 0 0 7 ) ,   p p .   1 3 5 – 2 5 3 ,   2 0 0 8 .   [2 5 ]   Ia n   G . ,   " Dig it a l  S y ste m s   De sig n   w it h   F P G A s a n d   CP L Ds , "   El se v ier   L td ,   2 0 0 8 .     [2 6 ]   T e d   H.,   e t   a l. ,   " Ha n d b o o k   o f   F P G A   De sig n   S e c u rit y , "   S p rin g e r Ne th e rla n d s ,   n o .   1 ,   2 0 1 0 .   [2 7 ]   Da n iel  A .   S . ,   " A n a lo g   a n d   Dig it a l  El e c tro n ics , "   Da n iel  A d a m  S tec k ,   2 0 1 7 .   [2 8 ]   Ro g e r  W . ,   e t   a l. ,   " F P GA - Ba s e d   Im p le m e n tatio n   o f   S ig n a l  P ro c e ss i n g   S y ste m s,"   J o h n   W il e y   a n d   S o n s,  L td . ,   2 0 0 8 .   [2 9 ]   A z z a d   Ba d e r   S a e e d ,   " S im u latio n   De sig n   o f  a n   In telli g e n t  S y ste m   fo r  A u to m o ti v e   T ra n s m issio n   G e a rb o x   Ba se d   o n   F P GA , "   EM IT T ER   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E n g i n e e rin g   T e c h n o lo g y ,   v o l.   6 ,   n o .   2 ,   p p .   3 9 5 - 4 1 1 ,   2 0 1 8 .   [3 0 ]   A z z a d   Ba d e r  S a e e d   a n d   S a b a h   Ab d u l - Ha ss a n   G it a ffa ,   " F P GA   B a s e d   De sig n   o f  A rti f icia l  Ne u ra l  P ro c e ss o r  Us e d   f o r  W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r k , "   E M I T T E R   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,  v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 0 - 2 2 2 ,   2 0 1 9 .   [3 1 ]   Is m a il   S .   a n d   A b d u ll a h   A .   " Co n tro ll in g   o f   L o a d   El e v a to rs  b y   th e   F u z z y   L o g i c   M e th o d , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l.   7 ,   n o .   8 ,   p p .   1 0 7 9 - 1 0 8 2 ,   2 0 1 3 .   [3 2 ]   M u h a m m a d   A .   a n d   M .   A .   S a e e d ,   " De sig n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   Eff icie n t  El e v a to r  Co n tr o l  S y ste m   u sin g   F P G A , "   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  I n n o v a ti o n   a n d   A p p li e d   S tu d ies ,   v o l. 9 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 4 1 - 1 5 4 6 ,   2 0 1 4 .       B I O G RAP H Y   O F   AUTHO R       Az z a d   B a d e r   S a e e d   is  i n v e n to r  a n d   l e c tu re r,   h e   re c e iv e d   th e   M sc .   De g r e e   in   e lec tro n ic  e n g in e e rin g   in   2 0 0 5   f ro m   Un iv e rsity   o f   T e c h n o lo g y   in   I ra q ,   a n d   h e   re c e iv e d   th e   P h D.  De g re e   in   e lec tro n ic  e n g in e e rin g   in   2 0 1 7     a lso   f ro m   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y   in   Ir a q .   He   is   c u rre n tl y   a n   a ff il iat e   a n d   fa c u lt y   in   E lec tri c a l  E n g in e e rin g   D e p a rtm e n t  in   Un i v e rsit y   o f   Tec h n o lo g y   in   Ira q .   He   is a me m b e r  o f   th e   Ira q i  In v e n to rs an d   Cre a to r  A ss o c iatio n .                                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.