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!