Post on 05-Apr-2015
68HC12: Standard-MCU mit Fuzzy-Befehlssatz 68HC12: Standard-MCU mit Fuzzy-Befehlssatz
© INFORM 1990-1996 Slide 1
Produkseminar
© Constantin von Altrock
INFORM GmbH Aachen
Pascalstraße 23
D-52076 Aachen
English Version Available!
Tel.: 02408-9456-80
Fax: 02408-9456-85
Email: hotline@inform-ac.com
Internet: www.fuzzytech.com
Optimiert für 1024x768 /256 Farben
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Höchstleistung ohne Aufpreis
Fuzzy Logic Umsetzungin Embedded Control
Erweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen
MOTOROLA 68HC12
fuzzyTECH MCU-HC12 Edition
Demonstrationsmodell Kettenfahrzeug
Höchstleistung ohne Aufpreis
Fuzzy Logic Umsetzungin Embedded Control
Erweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen
MOTOROLA 68HC12
fuzzyTECH MCU-HC12 Edition
Demonstrationsmodell Kettenfahrzeug
Fuzzy Logic Umsetzungin Embedded Control Fuzzy Logic Umsetzungin Embedded Control
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1980 Erste Fuzzy Logic Umsetzungen in Software auf Mikrocontrollern waren sehr langsam (~1s auf 8051/12)
1990 Einige Unternehmen entwickelten als Konsequenz “Fuzzy-Koprozessoren” (Erster 8b Fuzzy-Koprozessor FLC110 von InfraLogic/VLSI, entwickelt bei Rockwell)
1990 Andere Unternehmen entwickelten “Fuzzy-Microkernels”, die als reine Software auf Standard-Microcontrollern eingesetzt werden können (Intel und Inform)
1992 Fuzzy-Prozessoren der zweiten Generation integrieren Fuzzy-Beschleunigung mit Standardbefehlssatz (Erster 16b Fuzzy-Standardprozessor FUZZY166 von Inform/Siemens)
1993 Fuzzy-Microkernels in fuzzyTECH MCU Editionen erreichen ausreichende Performance für fast alle Anwendungen im Bereich des Embedded Control (~1ms auf 8051/12) und sind für viele Microcontrollerfamilien erhältlich
1996 Motorola kündigt den ersten Standard-Microcontroller 68HC12 der Welt mit integriertem Fuzzy-Befehlssatz an
1980 Erste Fuzzy Logic Umsetzungen in Software auf Mikrocontrollern waren sehr langsam (~1s auf 8051/12)
1990 Einige Unternehmen entwickelten als Konsequenz “Fuzzy-Koprozessoren” (Erster 8b Fuzzy-Koprozessor FLC110 von InfraLogic/VLSI, entwickelt bei Rockwell)
1990 Andere Unternehmen entwickelten “Fuzzy-Microkernels”, die als reine Software auf Standard-Microcontrollern eingesetzt werden können (Intel und Inform)
1992 Fuzzy-Prozessoren der zweiten Generation integrieren Fuzzy-Beschleunigung mit Standardbefehlssatz (Erster 16b Fuzzy-Standardprozessor FUZZY166 von Inform/Siemens)
1993 Fuzzy-Microkernels in fuzzyTECH MCU Editionen erreichen ausreichende Performance für fast alle Anwendungen im Bereich des Embedded Control (~1ms auf 8051/12) und sind für viele Microcontrollerfamilien erhältlich
1996 Motorola kündigt den ersten Standard-Microcontroller 68HC12 der Welt mit integriertem Fuzzy-Befehlssatz an
Fast alle Fuzzy-Anwendungen Fast alle Fuzzy-Anwendungen basieren auf Fuzzy-Software!basieren auf Fuzzy-Software!
Erweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-InstruktionenErweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen
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Die effizienteste Umsetzung der Fuzzy-Befehle erfolgt direkt in der ALU
Ein Befehl für komplette Fuzzifizierung!
Ein Befehl für komplette Regelinferenz!
Ein Befehl für komplette Defuzzifizierung!
Dies ergibt eine etwa 10x schnellere Berechnung als eine vergleichbare Softwareumsetzung auf der selben ALU
Der benötigte Programmspeicher vermindert sich auf etwa 1/5 gegenüber einer vergleichbaren Softwareumsetzung auf der selben ALU
Kein Kommunikationsoverhead und keine Schnittstellenprogrammierung /-hardware
Die effizienteste Umsetzung der Fuzzy-Befehle erfolgt direkt in der ALU
Ein Befehl für komplette Fuzzifizierung!
Ein Befehl für komplette Regelinferenz!
Ein Befehl für komplette Defuzzifizierung!
Dies ergibt eine etwa 10x schnellere Berechnung als eine vergleichbare Softwareumsetzung auf der selben ALU
Der benötigte Programmspeicher vermindert sich auf etwa 1/5 gegenüber einer vergleichbaren Softwareumsetzung auf der selben ALU
Kein Kommunikationsoverhead und keine Schnittstellenprogrammierung /-hardware
Die Leistung eines Fuzzy-Prozessors Die Leistung eines Fuzzy-Prozessors ohne Aufpreis im Standardcontroller!ohne Aufpreis im Standardcontroller!
MOTOROLA 68HC12MOTOROLA 68HC12
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Timer SPISCISCI
1K RAM 4K EEPROM ATD
LIM ALU
MXS BDM INT MMI
WCR KWU EBI CDLROC
MC68HC812A4
Die Integration des Fuzzy-Befehlssatzes Die Integration des Fuzzy-Befehlssatzes in der ALU des Microcontrollers in der ALU des Microcontrollers benötigt nur minimale zusätzliche benötigt nur minimale zusätzliche Siliziumfläche (~1%)!Siliziumfläche (~1%)!
MEM 5 Zyklen (komplette Fuzzifikation nach Tabelle)
REV 3n Zyklen(komplette Fuzzy-Inferenz nach MIN-MAX Prinzip ohne Gewichte)
REVW 5n Zyklen (..mit Regelgewichtungen)
WAV 8m Zyklen(Gewichteter Mittelwert für Defuzzifikation)
MEM 5 Zyklen (komplette Fuzzifikation nach Tabelle)
REV 3n Zyklen(komplette Fuzzy-Inferenz nach MIN-MAX Prinzip ohne Gewichte)
REVW 5n Zyklen (..mit Regelgewichtungen)
WAV 8m Zyklen(Gewichteter Mittelwert für Defuzzifikation)
fuzzyTECH MCU-HC12 EditionfuzzyTECH MCU-HC12 Edition
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Erzeugung von HC12 Assemblercode mit Unterstützung aller Fuzzy-Befehle des HC12
Online-Debugging über den neuen “Serial Background Debug Mode” des HC12
Erzeugung von HC12 Assemblercode mit Unterstützung aller Fuzzy-Befehle des HC12
Online-Debugging über den neuen “Serial Background Debug Mode” des HC12
RTRCD Modul
HC12 Board
Fuzzy Logic System
als Assembly Code Function
Anwendung
Background Debug Mode
fuzzyTECH MCU-HC12 Editionplus RTRCD Modul
Peripherie
Komplette Software-Entwicklungsumgebung!Komplette Software-Entwicklungsumgebung!
Demonstrationsmodell KettenfahrzeugDemonstrationsmodell Kettenfahrzeug
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Nur 5 Fuzzy-Regeln Nur 5 Fuzzy-Regeln steuern das Fahrzeug!steuern das Fahrzeug!