Диссертация (1143270), страница 15
Текст из файла (страница 15)
цикл:;новый терм;чтение max;занесение в Рг;данных;подать строб записи;в память термов НВ;увеличение;указателя;повтор;для всех термов;перевод указателя;на;запись для нового Y;повтор для всех Ymov FADDRH,#0mov FUZDAT, #15clr0:mov FADDRL,#0clr1:setb FUZCON.4;подать строб записиclr FUZCON.4;в памятьdjnz FADDRL,clr1djnz FADDRH,clr0mov dptr,#NUMRULmovx a,@dptrmov r7,amov r5,amov dptr,#NUMINPmovx a,@dptrmov r6,amov FADDRH,#0mov dptr,#RULESpush dphpush dplcinp: mov FADDRL,#0mov a,r5mov r7,aРис. 3-24.
Программа записи БНЗ вовнутрикристальный НВ (начало).134$crul:movx a,@dptrdec aanl a,#0Fhmov FUZDAT, asetb FUZCON.4clr FUZCON.4inc FADDRLmov a,dpladd a, #00001010bmov 82h,amov a,83haddc a, #00000000bmov 83h,adjnz r7,$crulmov a,FADDRHadd a,#4mov FADDRH,apop dplpop dphinc dptrpush dphpush dpldjnz r6,cinppop dplpop dphmov dptr,#NUMRULmovx a,@dptrmov 5,E0hmov 7, E0hmov dptr,#NUMOUTmovx a,@dptrmov r6,amov FADDRH,#20mov dptr,#RULESmov a,dpladd a,#00000101bmov 82h,amov a,83haddc a,#00hmov 83h,apush dphpush dplcout:mov FADDRL,#0mov a,r5mov r7,a;занесение в РгД;подать строб;записи;в память$crul:movx a,@dptrdec aanl a,#0Fhmov FUZDAT, a;занесение в РгДsetb FUZCON.4;подать строб записиclr FUZCON.4;в памятьinc FADDRLmov a,82hadd a, #00001010bmov 82h,amov a,83haddc a, #00000000bmov 83h,adjnz r7,$crulmov a,FADDRHadd a,#4mov FADDRH,apop dplpop dphinc dptrpush dphpush dpldjnz r6,coutpop dplpop dphmov dptr, #NUMRUL ;чтение количестваmovx a,@dptr;правилmov FADDRH, #0;начальные значенияmov FADDRL, #0;указателя адресаНВmov FUZDAT, #0;занесение в Рг Дsetb FUZCON.5;подать строб записиclr FUZCON.5;в Рг кол-ва правилretinclude;файл БНЗ по формату рис.
3-19.C:\FUZZY51\PROJECTS\FuzTest\foc\rob.asmwrite_x:mov FADDRL, #0$cycle1:mov r0,#0;счетчик повтор.$cycle:movx a,@dptr ;чтение точкиinc dptrmov FUZDAT, a;занесение в Рг данныхsetb FUZCON.0;подать строб записиclr FUZCON.0;в память термов НВinc FADDRL;увеличение указателяdjnz r0,$cycle;повторять для всехinc FADDRH ;точек развертки термаdjnz r1,$cycle1ok:retРис.
3-24. Программа записи БНЗ вовнутрикристальный НВ (окончание).135org 8200h$wait:fuz_x1:fuz_x2:fuz_x3:fuz_x4:fuz_x5:fuz_y1:fuz_y2:fuz_y3:fuz_y4:fuz_y5:equ 0B1hequ 0B2hequ 0B3hequ 0B4hequ 0B5hequ 0A1hequ 0A2hequ 0A3hequ 0A4hequ 0A5hcycle:lcall 005fhmov fuz_x1, alcall 005fhmov fuz_x2, alcall 005fhmov fuz_x3, alcall 005fhmov fuz_x4, alcall 005fhmov fuz_x5, asetb FUZCON.7jb FUZCON.6,$lcall 005fhmov a, fuz_y1lcall 0057hlcall 005fhmov a, fuz_y2lcall 0057hlcall 005fhmov a, fuz_y3lcall 0057hlcall 005fhmov a, fuz_y4lcall 0057hlcall 005fhmov a, fuz_y5lcall 0057hsjmp cycleretРис. 3-25. Программа обмена информациеймежду основной программой ивнутрикристальным НВ.Предложенные в даннойглаветехнические решения, какбудетпродемонстрировано в главе 5, могут быть успешно применены в задачахнечеткой аппроксимации вычислительно-сложных функций и в задачахситуационного управления.Микросхемотехническая реализация основных элементов описанных вданной главе аппаратных модулей представлена в приложении 2.1364.АВТОМАТИЗАЦИЯЗАДАЧМИКРОПРОЦЕССОРНЫХАНАЛИЗАСИСТЕМИУПРАВЛЕНИЯСИНТЕЗАНАОСНОВЕразработкинечеткихАППАРАТА СЕТЕЙ ЭНВ4.1.ИнструментальныесредстваподдержкивычислителейТиповая последовательность этапов разработки нечетких вычислителейприведена на рис.
1-18 и описана в разделе 1.3. При разработке нечеткихвычислителейприменяютсякакинструментальныесредстваобщегоназначения, так и специализированные [146].С точки зрения методологии системного проектирования, актуальнымподходом, позволяющим существенно снизить степень влияния указанныхвыше негативных факторов, ограничивающих эффективность использованиясуществующихаппаратныхнечеткихвычислителей,ирасширитьихфункциональные возможности, является подход, основанный на сочетаниидвух принципов: применения функционально-ориентированных контроллеров(ФОК)вкачествеаппаратнойосновыНВ,испециализированногопрограммного инструментария разработки и конфигурирования ФОК в целяхформирования необходимой для реализации программной составляющейархитектуры процессорного элемента, и необходимого для реализации системыуправленияпротиворечиемножествамеждупериферийныхпарадигмоймодулей;этимархитектурнойразрешаетсяинвариантностимикроконтроллера, и необходимостью ее изменения для оптимального решенияконкретной задачи [99, 147].Разработчикаследуетобеспечитьинструментальнымисредствами,позволяющими проектировать соответствующую требованиям конкретногоцелевого применения архитектуру аппаратной части микроконтроллера, послечего разрабатывать для нее управляющее программное обеспечение.137Предлагаемый инструментальный комплекс основан на применениисистемы пополняемых библиотек процессорных ядер, периферийных узловмикроконтроллераибиблиотекпрограммногообеспечениядляних,интегрируемых на программируемых интегральных схемах (рис.
4-1) [148].Средства САПРдля программного обеспечения МК (ФОК)Средства САПРдляПЛИС/ПАИСОтладочная платаБиблиотекаготовыхрешений дляПЛИС/ПАИСКонфигурационный интерфейс(JTAG)Память ФОКИнтегральнаясхемаПЛИС/ПАИСПамятьконфигурацииБиблиотекаготовыхрешений дляМК (ФОК)Схемы внешнихинтерфейсов,усилители и др.Контрольно-измерительное оборудование, имитаторы объектовРис.
4-1. Структура средств проектирования ФОК с НВ [144].На этапе проектирования аппаратного обеспечения разработчик НВруководствуется следующими этапами методики разработки:1. Разбиение множества целевых функций на подмножество аппаратнореализуемых и подмножество программно-реализуемых.2. Выбор процессорного ядра (при необходимости – модернизация этого ядра);3. Определение дополнительных вычислительных модулей (сопроцессоров), ихразработка.4. Выявление множества типовых периферийных узлов микроконтроллера (принеобходимости – их модернизация и параметризация);1385.
Выявлениемножестваспециализированныхаппаратныхузловмикроконтроллера, их разработка и параметризация;6. Комплексирование аппаратных элементов микроконтроллера;7. Трансляция описания схемотехнической реализации в машинный код изагрузка в память аппаратной конфигурации микропроцессора.После выполнения указанных этапов программируемая логическая схемастановится наделенной функциями аппаратного обеспечения МК (НВ).На этапе проектирования программного обеспечения ФОК разработчик НВруководствуется следующими этапами методики разработки:1. Определение номенклатуры программных модулей;2.
Выделениеикомплексированиемножестватиповыхэлементовпрограммного обеспечения;3. Выявление множества нетиповых элементов программного обеспечения, ихразработка, отладка и комплексирование;4. Финальное комплексирование программного обеспечения, его трансляция висполнимый машинный код и загрузка в память программ микропроцессорногомодуля.На этапе комплексной отладки проектируемой микропроцессорнойсистемы управления применяются имитационные средства и контрольноизмерительное оборудование.Таким образом, предлагаемый подход хорошо коррелирует с классическимподходом к проектированию встраиваемых микропроцессорных систем (рис.
42) [151], но привносит возможность достижения эффекта совместнойразработки аппаратуры и программного обеспечения [145, 149].Примером воплощения описанного подхода является Fuzzy FOx-51 –разработанный под руководством автора комплекс для разработки и отладкифункционально-ориентированныхмикроконтроллеров,егоструктуруиллюстрируют рис. 4-3 и 4-4 [150].139Рис. 4-2. Этапы проектированиямикроконтроллерной системы управления [151].140Рис.
4-3. Структура инструментального комплекса FO-x51 [150].ИспользуянеобходимыесредудляразработчикFOC-Builder,целевойсистемыуправленияФОК-НВвыбираетпериферийныеузлы,комплексирует их с микроконтроллерным ядром и параметризует аппаратноеобеспечение МК (определяя имена и расположение в памяти регистровспециальныхфункций,задаваяпрограммируемой логическойрабочиеконтактысхемы, назначая адресаввода-выводаточек входа вобработчики запросов прерываний и т.п.).Поокончанииинтерпретатораэтапаquartus_shразработкиФОК-НВвыполняетсягенерацияпосредствомфайладлявызовапамяти141конфигурации ФОК. Проект может быть проинспектирован в САПР Quartus,после чего средствами USB-Blaster загружен в отладочный модуль.
Далее дляданного ФОК-НВ разрабатывается и отлаживается программное обеспечение.Рис. 4-4. Элементы инструментального комплекса FO-x51 [150].Перечисленные в разделах 3.1 – 3.3 решения были технически реализованыс применением предлагаемого комплекса средств поддержки разработкисполучением разновидностей ФОК второго типа (рис. 1-27) – сопроцессора идвух вариантов нечетких микроконтроллеров.
Описание технических решений,полученных на основе данных ФОК, приведено ниже в главе 4 и в главе 5.142В процессе прохождения разработки по стадиям предлагается на этапеотладкииспользоватьконфигурируемыепрограммируемыелогическиеинтегральные схемы, а на этапе производства – базовые матричные кристаллы(БМК). Интеграция всех элементов микропроцессорной системы на единомкристалле обеспечивает больший прирост производительности по сравнению скомбинированными решениями (“микропроцессор – ПЛИС”), снимая рядограничений, связанных с затратами ресурсов ввода-вывода, пропускнойспособностьювнешнихэнергопотребления.коммуникационныхПомимоэтого,интерфейсовразработчикполучаетиуровнеминструментизменения не только ассортимента периферийных узлов, но также иархитектуры процессорного ядра, что расширяет возможности системы иснижает остроту проблемы миграции разработчика между различнымивычислительными архитектурами [150].4.2.
Средства анализа систем управления с применением аппарата сетейэлементарных нечетких вычислителейРассмотрим возможности применения аппарата сетевой организацииэлементарных нечетких вычислителей для анализа сложности нечетких системуправленияприкладную[152,153].область–Вкачествесистемыпримерарассмотримактуальнуюуправлениядвижениемавтономныхнеобитаемых мобильных транспортных средств [154].Примем, что автономное транспортное средство должно переместиться изначальной точки в окрестность заданной области. В процессе движениятранспортное средство посредством бортовой системы технического зрениярадарного типа регистрирует препятствия, а посредством нечеткой системыпринятия решений прокладывает маршрут следования (рис.
4-5).143Конфигурация, сценариидвижения препятствийЦель маршрута роботаВнешняя среда?РадиусдействиясистемытехническогозренияМобильноетранспортное средствоРис. 4-5. Задача управления мобильным объектом.Положим,чтовходнымипеременнымимикропроцессорногоНВ,управляющего движением, являются: текущий угол наведения на цель ирасстояние до нее, угол наведения на центр ближайшего препятствия.ВыходнымипеременнымиразрабатываемогомикропроцессорногоНВвыступают: направление движения и скорость движения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
