JPH03122720A - プログラマブル・ファジィ論理回路 - Google Patents

プログラマブル・ファジィ論理回路

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JPH03122720A
JPH03122720A JP1258885A JP25888589A JPH03122720A JP H03122720 A JPH03122720 A JP H03122720A JP 1258885 A JP1258885 A JP 1258885A JP 25888589 A JP25888589 A JP 25888589A JP H03122720 A JPH03122720 A JP H03122720A
Authority
JP
Japan
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output
signal
input
circuit
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP1258885A
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English (en)
Inventor
Atsushi Kuno
敦司 久野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は、プログラマブル・ファジィ論理回路に関す
る。
従来技術とその問題点 プログラマブル論理回路の一例としてPLD(Prog
ramIlable logic device )と
呼ばれるものがある。PLDはAND回路、OR回路、
NOT回路などの2値論理回路の基本要素をプログラマ
ブルに組合せることにより必要な2値論理演算を実現す
ることができる。しかしながらPLDは2値論理回路で
あるために、一般に真理値として0と1の間の値もとる
ファジィ論理演算を実行することができない。またPL
Dはその入力に多少でも誤差があると出力が大幅に狂っ
てしまうという問題があった。このようにPLDを用い
た論理演算では人間の持つ論理思考と掛は離れた結果を
出すことがある。
ところでファジィ演算は人間の論理思考に比較的近いも
のである。しかしながら上述のようにPLDではファジ
ィ演算を行なうことができない。ファジィ演算を実行で
きるPLDのようなプログラマブル・デイバイスの実現
が望まれている。
発明の概要 発明の目的 この発明は、ファジィ演算をPLDのようなプログラマ
ブル2値論理回路を用いて実行できるようにすることを
目的とする。
発明の構成1作用および効果 この発明によるプログラマブルφファジィ論理回路は、
入力変数の種類ごとに設けられ、ディジタルまたはアナ
ログ入力信号を、その入力変数に対シて設定されたメン
バーシップ関数における対応する関数値をパルス幅によ
って表わすパルス信号に変換する複数の入力変換回路、
複数の2値論理回路の組合せにより構成され、入力変換
回路から与えられたパルス信号に所定の論理演算を施し
てパルス信号を出力するプログラマブル論理回路、およ
びプログラマブル論理回路の出力パルス信号をそのパル
ス幅が表わす値をもつディジタルまたはアナログ出力信
号に変換する少なくとも1つの出力変換回路を備えてい
ることを特徴とする。
上記入力変換回路は入力信号をメンバーシップ関数の関
数値(グレード)に変換し、さらにこのグレードをパル
ス幅によって表わすパルス信号に変換するものであるが
、グレードを表わす入力信号を受付けるようにしてもよ
い。この場合には。
入力変数の種類ごとに設けられる入力変換回路は、ディ
ジタルまたはアナログ入力信号を、その入力信号のもつ
グレードをパルス幅によって表わすパルス信号に変換す
る回路となる。
ファジィ演算ではMIN演算、MAX演算がよく用いら
れる。この発明はメンバーシップ関数値(グレード)を
パルス信号のパルス幅で表現することにより、MIN演
算、MAX演算が2値論理におけるAND演算、OR演
算で実現できることを利用している。
入力変換回路によって入力信号がパルス信号に変換され
、プログラマブル論理回路に与えられる。このパルス信
号はメンバーシップ関数値を表わしている。プログラマ
ブル論理回路の出力信号もパルス信号であり、このパル
ス信号はそのパルス幅によってファジィ演算結果を表わ
している。
この出力パルス信号は出力変換回路−妃よってアナログ
信号またはディジタル信号に変換される。
このようにしてこの発明によると、2値論理演算を行な
うプログラマブル論理回路によってファジィ演算を実行
することが可能であり、しかもその人、出力信号は通常
のアナログまはたディジタル回路で用いられるアナログ
またはディジタル信号であるから、他の周辺回路とのイ
ンターフェイスも不要または簡便なものでよい。さらに
、ファジィ演算を行なう論理回路はプログラマブルであ
るから任意のファジィ演算が可能となる。
実施例の説明 この発明はメンバーシップ関数値(グレード)をパルス
信号のパルス幅で表現することにより。
MIN演算、MAX演算が2値論理におけるAND演算
、OR演算で実現できることを利用している。
第1図はMIN演算がAND回路によって実現できる様
子を示している。簡単のために3種類の入力X t r
  X 2 、  X aを考える。MIN演算は最も
小さいものを選択する演算である。入力X 1 。
X 2 、X aの値がパルス信号のパルス幅によって
表わされている。これらの入力信号のパルスの立上りは
同時(t−0の時点)に起こるものとする。入力信号x
1〜X3がAND回路に与えられることにより、パルス
幅の最も短い入力X2がAND回路の出力yとして現わ
れる。
第2図はMAX演算がOR回路で実現される様子を示し
ている。同じように3つの入力X l 。
X 2 、X aがOR回路に与えられると、その中で
パルス幅の最も長い信号x1がOR回路の出力yとして
出力される。
上記の例では入力信号X  ””’ X 3の立上りの
時■ 点が同時になるようにそろえられているが、立下りの時
点が同時になるようにしてもよい。信号の値をパルス幅
で表わして上述のようにMIN。
MAX演算を行なう場合には、演算の周期を最も長いパ
ルス幅よりも長く設定することが必要であるのはいうま
でもない。
第3図はこの発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。プログラマブル・ファジィ論理装置には複数の入力
X1〜X、の種類数の入力変換回路11〜1nが含まれ
ている。この実施例では入力X1 (i−1〜n)はデ
ィジタル信号で与えられるものとする。入力変換回路1
1〜1nはすべて同じ構成であるから、入力変換回路1
1について詳述する。
入力変換回路11はメンバーシップ関数メモリ21を備
んている。このメモリ21には所定のメンバーシップ関
数の関数値(グレード)μ(xl)と、1からグレード
を減算した値1−μ(xt)(これをグレード反転値と
いう)があらかじめ記憶されている。そして、入力Xr
がメモリ21のアドレス信号として与えられるとその人
力x1に対応するグレードおよびグレード反転値が読出
される。メモリ21に設定するメンバーシップ関数はプ
ログラマブルであるのはいうまでもない。
メモリ2Iから読出されるグレードμ(X、 )はビッ
ト列生成回路22に、グレード反転値1−μ(xl)は
ビット列生成回路24にそれぞれ与えられる。これらの
ビット列生成回路22および24は2進数表現されたグ
レード量μ(xl)およびその反転値1−μ(xl)に
よって表わされる値に対応する本数の出力ラインをもち
、端のものから連続するラインにHレベルの信号を出力
するものである。たとえば第4図に示すように、ビット
列生成回路22の入力が2進数表現で00000011
の場合には、これは3を意味するから1回路22は端か
ら連続する3本の出力ラインにHレベル(論理値1)の
信号を、他の出力ラインにはLレベル(論理値0)の信
号をそれぞれ出力する。ビット列生成回路22.24の
出力信号は次段のシフトレジスタ23および25にそれ
ぞれ与えられる。
シフトレジスタ23.25はパラレル入力、シリアル出
力のものであり、ビット列生成回路22.24から与え
られる並列入力の信号を基準クロック発生器(図示路)
から与えられるクロック信号CKに同期して順次出力す
る。したがってシフトレジスタ23および25の出力信
号はパルス幅(Hレベルの部分)によってグレードμ(
Xl)およびその反転値1−μ(xl)をそれぞれ表現
する。シフトレジスタ23.25のスタート時点(t−
0)は一定周期をもつ適当なタイミング信号によって制
御されるのはいうまでもない。
シフトレジスタ23.25の出力信号(パルス信号)p
   p  はP L D (Programmabl
e logicxi’  xi device) 20に入力する。他の入力変換回路の
出力信号P  P も同じようにPLD20に入力すx
lo xす る。
PLDはAND回路、OR回路、NOT回路等の2値論
理の基本回路をプログラマフルに組合せることのできる
回路である。入力信号がパルス信号でそのパルス幅によ
って演算すべき値が表現されている場合には、上述のよ
うに、PLDはMIN演算をAND回路により、MAX
演算をOR回路によりそれぞれ実行することができる。
このため、PLD20により所望のファジィ演算が実行
されることになる。
ファジィ演算結果を表わすPLD20の出力P、j(j
−1〜m)はそれぞれ出力変換回路3jに与えられる。
出力変換回路は出力の種類数m個設けられるが1m−1
の場合もありうる。出力変換回路31〜311も全く同
じ構成であるから出力変換回路31について説明する。
出力変換回路31はPLD20の出力パルスP、1のパ
ルス幅によって表わされる値をそれに対応する電圧値(
または電流値)をもつアナログ出力信号y1に変換する
ものであり、シフトレジスタ41とアッテネータ42と
電圧加算回路43とを含んでいる。
シフトレジスタ41はシリアル入力パラレル出力シフト
レジスタであり、上述のシフトレジスタ23、25と逆
の変換を行なう。シフトレジスタ41はPLD20のフ
ァジィ演算出力P、1をクロック信号CKに同期して次
段のアッテネータ42にパラレルに出力する。アッテネ
ータ42は、シフトレジスタ41から与えられるHレベ
ルの信号を所定レベルに減衰して加算回路43に出力す
る。加算回路43はパラレルに入力するHレベルの信号
を加算して。
ファジィ演算出力y1を表わすアナログ信号を出力する
上記実施例では入力信号x1はディジタル信号であるが
アナログ信号としてもよい。この場合には入力信号x1
のA/D変換回路を設けてもよいし、アナログ入力信号
Xtに対応するメンバーシップ関数のグレードμ(xl
)を表わすアナログ信号を出力するメンバーシップ関数
回路(MFC)を設け、その出力μ(xt)をA/D変
換してもよい。さらにビット列生成回路およびシフトレ
ジスタに代えて、アナログ信号を直接にパルス信号に変
換する回路を設けることもできる。
メンバーシップ関数メモリまたはメンバーシップ関数回
路を入力変換回路の外部に設けることもできる。PLD
の出力信号も同じようにディジタル信号に変換して出力
するようにすることも可能である。
第5図はこの発明の他の実施例を示している。
この実施例においても入力X1〜x、の種類数の入力変
換回路61〜6nが含まれている。この入力変換回路6
1〜8nも入力Xtに対応するメンバーシップ関数のグ
レードμ(xl)とその反転値1−μ(xl)とを出力
する。
入力変換回路61には、2つのメモリ71および72が
含まれている。第1のメモリ71は入力x1に応じてグ
レードμ(xl)を出力するものであり、第2のメモリ
72はグレード反転値1−μ(Xl)を出力する。
第6図にメモリ71の内容の一例が示されている。メモ
リ71のアドレスは入力X1とカウンタ28のカウント
値によって指定される。メモリ71の入力x1によって
指定される場所に、所定のメンバーシップ関数の入力X
tに対応するグレードμ(xl)を表わすデータが配列
されている。このデータはグレードμ(xl)に対応す
るパルス幅Wlに相当する数のビット′ビとそれ以外の
ビットa Oeとから構成される。カウンタ28は入力
するクロック信号CKを計数し、その出力をメモリ71
に与える。したがって、メモリ71からは入力x1によ
って指定された場所に記憶されたデータを構成する各ビ
ットが、カウンタ28のカウント値の変化に同期して(
カウント値がインクレメントされるごとに)1つずつ出
力されていく。これにより、グレードμ(X  )に対
応する幅W1をもつパルスが発生し、PLD20に与え
られることになる。ビット111はこの出力パルスのH
レベルに、ビットm Oaはこの出力パルスのLレベル
にそれぞれ対応する。メモリ72も同じような構成であ
る。
カウンタ28は、パルス信号の最大パルス幅よりも長い
演算周期ごとにリセットされる。メモリ71、72には
リード/ライト信号R/Wによって任意のデータを書込
むことが可能である。信号が与えられることによりその
リセットが行なわれる。
PLD20にグレードμ(xl)およびその反転値1−
μ(xl)が与えられ、所望のファジィ演算が実行され
、ファジィ演算結果を表わす出力パルスP 、が出力さ
れるのは第3図に示す実施例と同様yコ である。
ファジィ演算出力P 、は出力変換回路8j(j−J 1〜m)にそれぞれ与えられる。出力変換回路8jはパ
ルス幅で表現されているファジィ演算結果P、jをディ
ジタル・データに変換するものでありAND回路91と
カウンタ92とから構成される。
ファジィ演算値を表わすパルス信号P、jはAND回路
91の一方の入力端子に与えられる。
AND回路の他方の入力端子にはクロック信号CKが与
えられている。これによりパルス信号P 、がHレベル
のときにクロック信号CKがJ AND回路91を通ってカウンタ92に与えられ、計数
される。カウンタ92のカウント値がファジィ演算結果
を表わすディジタル・データとして出力される。
カウンタ92は遅延回路29を介して与えられるリセッ
ト信号によりリセットされる。遅延回路29はPLDに
おける演算の遅れを補償するとともに。
カウンタ28と92のリセットのタイミング関係を決定
するためのものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はMIN演算がAND回路によって実現できる様
子を示すものであり、第2図はMAX演算がOR回路で
実現される様子を示すものである。 第3図はこの発明の実施例を示すブロック図。 第4図はパラレルに入力する2進数表現のデータをシリ
アル表現に変換して出力する様子を示すものである。 第5図は他の実施例を示すブロック図、第6図はメモリ
の内容の一例を示すものである。 11〜in、 8l−en=−人力変換回路。 20・・・PLD。 21、 71. 72・・・メモリ。 22、24・・・ビット列生成回路。 23、25.41・・・シフトレジスタ。 31〜3a+、 81〜8m・・・出力変換回路。 42・・・アッテネータ。 43・・・加算回路。 以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力変数の種類ごとに設けられ、ディジタルまた
    はアナログ入力信号を、その入力変数に対して設定され
    たメンバーシップ関数における対応する関数値をパルス
    幅によって表わすパルス信号に変換する複数の入力変換
    回路、 複数の2値論理回路の組合せにより構成され、入力変換
    回路から与えられたパルス信号に所定の論理演算を施し
    てパルス信号を出力するプログラマブル論理回路、およ
    び プログラマブル論理回路の出力パルス信号をそのパルス
    幅が表わす値をもつディジタルまたはアナログ出力信号
    に変換する少なくとも1つの出力変換回路、 を備えたプログラマブル・ファジィ論理回路。
  2. (2)入力変数の種類ごとに設けられ、ディジタルまた
    はアナログ入力信号を、その入力信号のもつグレードを
    パルス幅によって表わすパルス信号に変換する複数の入
    力変換回路、 複数の2値論理回路の組合せにより構成され、入力変換
    回路から与えられたパルス信号に所定の論理演算を施し
    てパルス信号を出力するプログラマブル論理回路、およ
    び プログラマブル論理回路の出力パルス信号をそのパルス
    幅が表わす値をもつディジタルまたはアナログ出力信号
    に変換する少なくとも1つの出力変換回路。 を備えたプログラマブル・ファジィ論理回路。
JP1258885A 1989-10-05 1989-10-05 プログラマブル・ファジィ論理回路 Pending JPH03122720A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8960129B2 (en) 2007-11-19 2015-02-24 United Pet Group, Inc. Toothed pet grooming tool with fur ejecting mechanism

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US8960129B2 (en) 2007-11-19 2015-02-24 United Pet Group, Inc. Toothed pet grooming tool with fur ejecting mechanism
US11147239B2 (en) 2007-11-19 2021-10-19 Spectrum Brands, Inc. Toothed pet grooming tool with fur ejecting mechanism
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