JPH0367335A - Digital fuzzy circuit - Google Patents

Digital fuzzy circuit

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JPH0367335A
JPH0367335A JP1202649A JP20264989A JPH0367335A JP H0367335 A JPH0367335 A JP H0367335A JP 1202649 A JP1202649 A JP 1202649A JP 20264989 A JP20264989 A JP 20264989A JP H0367335 A JPH0367335 A JP H0367335A
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JP
Japan
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circuit
input
output
calculation
switching
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Application number
JP1202649A
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Japanese (ja)
Inventor
Azuma Miyazawa
東 宮沢
Koji Mizobuchi
孝二 溝渕
Takashi Suzuki
隆 鈴木
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the practical properties of a digital fuzzy circuit by providing a chip switch controller to perform a total arithmetic operation or the independent arithmetic operations between a rule arithmetic-only circuit and a centroid arithmetic-only circuit. CONSTITUTION:A latch 1 latches the input data and switches an input switch circuit 2 to input the input or latch data. A rule arithmetic circuit 4 outputs the member functions which are given with switching actions of a membership function switch circuit 3 and the inference result received via the input of the circuit 2. The inference result is outputted to a prescribed address and an address selection circuit 5 computes the maximum value. Furthermore an input switch circuit 6 inputs the arithmetic result or the input data of the circuit 5 to a centroid arithmetic circuit 7 to compute the centroid value. Then an output switch circuit 8 outputs with switching the centroid value or the inference result of the circuit 4. Under such conditions, a chip switch controller 9 controls the circuits 4, 6 and 8 and can set a mode where the circuits 4, 5 and 7 are all actuated and another mode where these circuits are actuated independently of each other. Thus the practical properties are improved for a digital fuzzy circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ファジィ推論を行うデジタルファジィ回路に
係り、特にIC(集積回路)化に好適なデジタルファジ
ィ回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital fuzzy circuit that performs fuzzy inference, and particularly to a digital fuzzy circuit suitable for integration into an IC (integrated circuit).

[従来の技術] 周知のように、ファジィ理論は、1965年、カルフォ
ルニア大学のザブ−(L、A、Zadeh)教授により
提案され、1974年、ロンドン大学のマムダニ(E、
1.Mamdani)教授により実用の可能性が示され
、その後、種々の実現手段が提案されている。
[Prior Art] As is well known, fuzzy theory was proposed by Professor L.A. Zadeh of the University of California in 1965, and in 1974 by Mamdani (E.
1. Professor Mamdani demonstrated the possibility of practical use, and various implementation means have been proposed since then.

その代表的な例として以下のものがある。Typical examples include the following.

例えば、特開昭58−192407号公報には、ソフト
ウェアによる推論でノツチ変動回数を少なくする列車の
運転制御技術が記載されている。また、特開昭61−2
0428号公報には、電流回路により実現したアナログ
ファジィ回路が記載されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 192407/1983 describes a train operation control technique that reduces the number of notch fluctuations by software inference. Also, JP-A-61-2
No. 0428 describes an analog fuzzy circuit realized by a current circuit.

さらに、最近においても、例えば日経エレクトロニクス
1988年10月3日号(No、457)等に見られる
ように、ファジィ回路を搭載したファジィチップの発表
が相次いでいる。これらの主なものとして、■ワンチッ
プで入力から推論後の重心出力を行うもの、及び■ルー
ル演算用チップと重心演算チップとの2種類を組み合わ
せて推論回路を構成するものがある。
Furthermore, recently, fuzzy chips equipped with fuzzy circuits have been announced one after another, as seen in the October 3, 1988 issue of Nikkei Electronics (No. 457). The main types of these are: (1) one chip that outputs the center of gravity after inference from input, and (2) the one in which an inference circuit is constructed by combining two types: a rule calculation chip and a center of gravity calculation chip.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記ののちのは、クロック同期方式で推
論を行うように構成されているため、クロックの周波数
によって推論速度が限定されてしまうという欠点がある
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the latter method is configured to perform inference using a clock synchronization method, there is a drawback that the inference speed is limited by the frequency of the clock.

また、上記■のものは、ルール演算用チップと重心演算
チップとを別々に2種類作成するために量産効果が損な
われ、チップ単価が高くなってしまうという欠点があっ
た。
In addition, the above-mentioned method (2) had the drawback that the mass production effect was impaired and the unit cost of the chip was increased because two types of chips for calculating the rules and the chip for calculating the center of gravity were prepared separately.

このような欠点を解消するために、ファジィ重心演算回
路を簡単にして時分割方式でメンバシップ関数を切換え
るように構成することで回路規模を縮小し、ルール演算
用チップと重心演算用チップとを1つのチップにするこ
とができるデジタルファジィ回路が、本発明者等により
考えられている。
In order to eliminate these drawbacks, we simplified the fuzzy center of gravity calculation circuit and configured it to switch membership functions in a time-sharing manner, thereby reducing the circuit scale and combining the rule calculation chip and the center of gravity calculation chip. A digital fuzzy circuit that can be integrated into one chip has been considered by the present inventors.

このデジタルファジィ回路の概要につき、第15図及び
第16図を参照しながら説明する。第15図は、パラメ
ータでメンバシップ関数を設定可能なファジィルール1
個分のファジィ回路を示しており、これは、クロック同
期でパラメータを切換えることにより、複数分のファジ
ィルールの推論を行なうようにした時分割方式のデジタ
ルファジィ回路への応用例である。
An overview of this digital fuzzy circuit will be explained with reference to FIGS. 15 and 16. Figure 15 shows fuzzy rule 1 that allows membership functions to be set using parameters.
This is an example of application to a time-division digital fuzzy circuit in which multiple fuzzy rules are inferred by switching parameters in clock synchronization.

第15図において、51.52は前件部メンバシップ関
数定義回路、53は最小値演算回路、54は面積演算回
路、55はアドレス選択MAX部、56は重心演算部、
57はシフト演算部、58は2系統の入力変数を前件部
メンバシップ関数定義回路51.52に振り分けるラッ
チ群、5つは時分割制御のタイミング信号などを発生す
るシーケンスコントローラ、60は各ルールごとの前件
部メンバシップ関数と後件部メンバシップ関数の定義ハ
ラメータを記憶するメモリ群、61はシーケンスコント
ローラ59からのタイミング信号に応じてメモリ群60
のアドレスを指定するアドレスデコーダである。
In FIG. 15, 51 and 52 are antecedent membership function definition circuits, 53 is a minimum value calculation circuit, 54 is an area calculation circuit, 55 is an address selection MAX section, 56 is a center of gravity calculation section,
57 is a shift operation unit, 58 is a latch group that distributes the input variables of two systems to the antecedent membership function definition circuits 51 and 52, 5 is a sequence controller that generates timing signals for time division control, etc., and 60 is each rule. A memory group 61 stores the definition harameter of the antecedent membership function and the consequent membership function for each.
This is an address decoder that specifies the address of .

第16図は、第15図に示した時分割方式デジタルファ
ジィ回路のアドレス選択MAX部55の一例を示すもの
である。ただし、ここではクロック同期で次々に推論さ
れるファジィルールの推論類は、各後件部メンバシップ
関数の出力アドレス順(MえばO〜6の順)になってい
ることを条件とする。
FIG. 16 shows an example of the address selection MAX section 55 of the time division type digital fuzzy circuit shown in FIG. 15. However, here, the inferences of the fuzzy rules that are inferred one after another in clock synchronization are provided in the order of the output addresses of each consequent membership function (for example, in the order of O to 6).

サイクルパルスは、1つのファジィ推論終了のたびにシ
ーケンスコントローラ5つから出力されるパルスである
。すなわち、例えば6つのファジィ推論を行なう場合は
、6つのクロックに1つのパルスが出力される。このサ
イクルパルスにより、アドレスラッチ部72およびシフ
ト演算部(最大値演算部)75o 、75+ 、’ 7
52の各出力はリセットされ、次の推論動作に備える。
The cycle pulse is a pulse output from five sequence controllers each time one fuzzy inference ends. That is, when performing six fuzzy inferences, for example, one pulse is output for six clocks. This cycle pulse causes the address latch unit 72 and shift calculation unit (maximum value calculation unit) 75o, 75+, '7
Each output of 52 is reset and ready for the next inference operation.

ゼロ判定部71は、入力面積が「0」でないとき出力を
出す回路であり、アドレスラッチ部72は最初に面積が
「0」でなくなったときのアドレスをサイクルパルスが
入力されるまで保持する回路である。
The zero determination unit 71 is a circuit that outputs an output when the input area is not “0”, and the address latch unit 72 is a circuit that holds the address when the area first becomes not “0” until a cycle pulse is input. It is.

ここでは、最初に面積が「Oコでなくなったアドレスの
出力がS。に選択され、最初に面積が「○」でなくなっ
たアドレスから数えて3つのアドレスまでがS。−82
に振り分けられる(ファジィルールは、出力アドレス順
に並んでいるので、最初に面積が「0」でなくなったア
ドレスが出力面積のあるアドレスの最小値となる。)。
Here, the output of the first address whose area is no longer ``O'' is selected as S, and up to three addresses counting from the first address whose area is no longer ``○'' are S. -82
(Since the fuzzy rules are arranged in the order of the output addresses, the first address whose area is no longer 0 becomes the minimum address with an output area.)

このように、上記3つのアドレス以外は面積が「0」な
ので、So””Szのどこに割り振られても影響はない
In this way, since the areas other than the above three addresses are "0", there is no effect no matter where in So''''Sz they are allocated.

このデジタルファジィ回路では、ラッチ群58で入力デ
ータA、Bをラッチし、パラメータでメンバシップ関数
を設定可能なファジィルール1つの分の回路を使いクロ
ックに同期してパラメータを切換え、結果として複数の
ファジィルールの推論を行う。アドレス選択MAX回路
55では推論結果が零でなくなるアドレスを求め、その
アドレスを含めた3つのアドレスについて最大値演算を
行う。重心演算回路56では出力があったアドレスにつ
いて重心を演算し、シフト演算回路57で全体の重心位
置に補正し重心値としてチップから出力する。
In this digital fuzzy circuit, input data A and B are latched by a latch group 58, and a circuit for one fuzzy rule that can set membership functions with parameters is used to switch parameters in synchronization with the clock, resulting in multiple Perform fuzzy rule inference. The address selection MAX circuit 55 finds an address for which the inference result is not zero, and performs maximum value calculation on three addresses including that address. The center of gravity calculation circuit 56 calculates the center of gravity for the output address, and the shift calculation circuit 57 corrects the position of the entire center of gravity and outputs it from the chip as a center of gravity value.

今、以上のように構成されるデジタルファジィ回路が搭
載されたチップを製品に組み込むことを考えたとき、そ
の製品が量産品であれば専用チップとして構成しても良
いが、量産品でない場合には専用チップは高価なものと
なり実用性を欠くことになる。このような点を考えると
ファジィ回路をチップにする場合に専用チップではなく
、そのチップが他の機能も兼用できる汎用チップとして
構成することが望ましい。
Now, when considering incorporating a chip equipped with a digital fuzzy circuit configured as described above into a product, if the product is a mass-produced product, it may be configured as a dedicated chip, but if it is not a mass-produced product, The dedicated chip would be expensive and impractical. Considering these points, when making a fuzzy circuit into a chip, it is desirable that the chip be configured as a general-purpose chip that can also have other functions, rather than as a dedicated chip.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
簡単な構成であるにも拘らず1つの完結したファジィ推
論回路としても、あるいはルール演算専用回路、または
重心演算専用回路としても使用可能で、しかも、ICチ
ップとして構成する場合にビン数を少なくすることので
きるデジタルファジィ回路を提供することを目的とする
[課題を解決するための手段] 本発明のデジタルファジィ回路は、入力データをラッチ
するラッチ手段、このラッチ手段にラッチされたデータ
又は前記入力データのいずれを入力するかを切換える第
1の入力切換回路、この第1の入力切換回路により切換
えて入力されるデータと、メンバシップ関数切換回路に
より切換えながら与えられるメンバシップ関数とから推
論結果を出力するルール演算回路、このルール演算回路
が出力する推論結果を所定のアドレスに出力して各アド
レス毎の推論結果の最大値を演算する最大値演算、この
最大値演算部の演算結果又は前記入力データのいずれを
入力するかを切換える第2の入力切換回路、この第2の
入力切換回路により切換えて入力されるデータに基づき
重心を求める重心演算回路、この重心演算回路により演
算された重心値又は前記ルール演算回路が出力する推論
結果のいずれを出力するかを切換える出力切換回路、及
び、前記第1、第2の入力切換回路、出力切換回路の切
換を制御することにより、前記ルール演算回路、最大値
演算部及び重心演算回路の全てを稼働せしめる第1のモ
ード、前記ルール演算回路のみを稼働せしめる第2のモ
ード、又は前記重心演算回路のみを稼働せしめる第3の
モードのいずれかのモードで動作せしめる制御回路とに
より構成されている。
This invention was made in view of these circumstances,
Despite its simple configuration, it can be used as a complete fuzzy inference circuit, a circuit dedicated to rule calculation, or a circuit dedicated to center of gravity calculation, and when configured as an IC chip, the number of bins can be reduced. [Means for Solving the Problems] The digital fuzzy circuit of the present invention has a latch means for latching input data, data latched by the latch means, or the input data. A first input switching circuit that switches which data is input; an inference result is obtained from the data that is switched and input by the first input switching circuit, and the membership function that is switched and given by the membership function switching circuit. A rule calculation circuit to output, a maximum value calculation that outputs the inference results output by this rule calculation circuit to a predetermined address and calculates the maximum value of the inference results for each address, and the calculation result of this maximum value calculation unit or the input. a second input switching circuit that switches which of the data is input; a center of gravity calculation circuit that calculates the center of gravity based on the data that is switched and input by the second input switching circuit; a center of gravity value calculated by the center of gravity calculation circuit; an output switching circuit that switches which of the inference results output by the rule computing circuit to output; and controlling switching of the first and second input switching circuits and the output switching circuit; A first mode in which all of the maximum value calculation unit and the center of gravity calculation circuit are operated, a second mode in which only the rule calculation circuit is operated, or a third mode in which only the center of gravity calculation circuit is operated. It is composed of a control circuit for operation.

[作用] この発明は、ファジィ推論回路を構成する各ブロックの
要所に切換回路を設け、制御回路からの制御信号により
、完結したファジィ推論回路としての第1のモード、ル
ール演算回路としての第2のモード、重心演算回路とし
ての第3のモードのいずれでも動作可能な回路構成とし
たので、これをIC化した場合に専用チップとしてでは
なく汎用チップとして使用でき、また、切換回路により
入出力端子を共用するようにしたので入出力ビン数の少
ないデジタルファジィ回路を構成できるものとなってい
る。
[Operation] This invention provides switching circuits at key points of each block constituting the fuzzy inference circuit, and uses control signals from the control circuit to switch between the first mode as a completed fuzzy inference circuit and the first mode as a rule calculation circuit. The circuit configuration is such that it can operate in both the second mode and the third mode as a center-of-gravity calculation circuit, so when integrated into an IC, it can be used as a general-purpose chip rather than a dedicated chip. Since the terminals are shared, it is possible to configure a digital fuzzy circuit with a small number of input/output bins.

[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係るデジタルファジィ回路の基本ブ
ロック図を示している。すなわち、1は入力データを一
時記憶するラッチであり、このラッチ1の出力は入力切
換回路2に供給されるようになっている。入力切換回路
2は、チップ切換コントローラ9からの制御信号により
、ラッチ1の出力を通過させるか外部からの入力データ
を通過させるかを制御するものである。この入力切換回
路2の出力はルール演算回路4に供給されるようになっ
ている。ルール演算回路4はクロック非同期で動作し、
クロックに同期してメンバシップ関数を切換えるメンバ
シップ関数切換回路3から供給されるメンバシップ関数
と上記入力切換回路2からの入力データとによりルール
演算結果(推論結果)を出力する。この推論結果は、ア
ドレス選択回路5及び出力切換回路8に供給される。ア
ドレス選択回路は予め定められたアドレスにルール演算
結果を出力するものである。入力切換回路6は、チップ
切換コントローラ9からの制御信号により、上記アドレ
ス選択回路5の出力を通過させるか外部からの入力デー
タを通過させるかを制御するものである。この入力切換
回路6の出力は重心’1fjr算回路7に供給される。
FIG. 1 shows a basic block diagram of a digital fuzzy circuit according to the present invention. That is, 1 is a latch that temporarily stores input data, and the output of this latch 1 is supplied to an input switching circuit 2. The input switching circuit 2 controls whether to pass the output of the latch 1 or input data from the outside in response to a control signal from the chip switching controller 9. The output of this input switching circuit 2 is supplied to a rule calculation circuit 4. The rule calculation circuit 4 operates clock asynchronously,
A rule calculation result (inference result) is output based on the membership function supplied from the membership function switching circuit 3 which switches the membership function in synchronization with the clock and the input data from the input switching circuit 2. This inference result is supplied to the address selection circuit 5 and the output switching circuit 8. The address selection circuit outputs the rule calculation result to a predetermined address. The input switching circuit 6 controls whether to pass the output of the address selection circuit 5 or input data from the outside in response to a control signal from the chip switching controller 9. The output of this input switching circuit 6 is supplied to a center of gravity '1fjr calculation circuit 7.

そして、入力切換回路6からの出力より重心を求め、重
心値を出力切換回路8に供給する。出力切換回路8は、
チップ切換コントローラ9からの制御信号により、上記
ルール演算回路4の出力を通過させるか重心演算回路7
の出力をを通過させるかを制御するものである。そして
、この出力切換回路8の出力は外部端子に出力されるよ
うになっている。
Then, the center of gravity is determined from the output from the input switching circuit 6, and the center of gravity value is supplied to the output switching circuit 8. The output switching circuit 8 is
Depending on the control signal from the chip switching controller 9, it is determined whether the output of the rule calculation circuit 4 is passed through or the center of gravity calculation circuit 7
This controls whether the output of the is passed through. The output of this output switching circuit 8 is output to an external terminal.

ここで、上記構成において、完結したファジィ推論回路
としての第1のモードで動作する場合は、チップ切換コ
ントローラ9からの制御信号により、入力切換回路2は
ラッチ1の出力を通過させ、入力切換回路6はアドレス
選択回路5の出力を通過させ、さらに、出力切換回路8
は重心演算回路7の出力、つまり重心値を通過させて外
部に出力するように制御される。ルール演算回路として
動作する第2のモードの場合は、チップ切換コントロー
ラ9からの制御信号により、入力切換回路2は入力デー
タをそのまま通過させ、入力切換回路6はこの際特に意
味ある動作をしないように制御され、さらに、出力切換
回路8はルール演算回路4の出力を通過させて外部に出
力するように制御される。重心演算回路として動作する
第3のモードの場合は、チップ切換コントローラ9から
の制御信号により、入力切換回路2はこの際特に意味あ
る動作をしないように制御され、入力切換回路6は入力
データをそのまま通過させ、さらに、出力切換回路8は
重心演算回路7の出力を通過させて外部に出力するよう
に制御される。以上のように、完結したファジィ推論回
路としての第1のモード、ルール演算回路としての第2
のモード、重心演算回路としての第3のモードのいずれ
でも動作可能な回路構成となっている。
Here, in the above configuration, when operating in the first mode as a completed fuzzy inference circuit, the input switching circuit 2 passes the output of the latch 1 by the control signal from the chip switching controller 9, and the input switching circuit 6 passes the output of the address selection circuit 5, and furthermore, the output switching circuit 8
is controlled to pass the output of the center of gravity calculation circuit 7, that is, the center of gravity value, and output it to the outside. In the second mode, in which it operates as a rule calculation circuit, the input switching circuit 2 passes the input data as it is, and the input switching circuit 6 is configured not to perform any meaningful operation in response to the control signal from the chip switching controller 9. Further, the output switching circuit 8 is controlled to pass the output of the rule calculation circuit 4 and output it to the outside. In the third mode, in which it operates as a center-of-gravity calculation circuit, the input switching circuit 2 is controlled by the control signal from the chip switching controller 9 so as not to perform any particularly meaningful operation, and the input switching circuit 6 does not receive input data. The output switching circuit 8 is controlled to pass the output of the center of gravity calculation circuit 7 and output it to the outside. As mentioned above, the first mode is a complete fuzzy inference circuit, and the second mode is a rule calculation circuit.
The circuit configuration is such that it can operate in both the mode and the third mode as a center of gravity calculation circuit.

今、第15図に示した時分割デジタルファジィ回路をル
ール演算部10と重心演算部11とに分割し、ルール演
算部10をルール数に応じた数nだけ用意して、それら
の出力を1つの重心演算部11へ接続すれば第2図に示
すような並列演算可能なデジタルファジィ回路となる。
Now, the time division digital fuzzy circuit shown in FIG. If connected to two centroid calculation units 11, it becomes a digital fuzzy circuit capable of parallel calculation as shown in FIG.

そこで、この時分割デジタルファジィ回路をチップ化し
た場合に時分割動作だけでなく第2図に示したような構
成で並列演算も兼用できるようにすればチップとしての
付加価値を高くすることができる。つまり、1つのチッ
プが「時分割ファジィ演算」、「ルール部の演算」、及
び「重心の演算jという使用目的に合せた3つのモード
を切換えて使用できるということである0以下に具体的
実施例について述べる。
Therefore, when this time-division digital fuzzy circuit is made into a chip, the added value of the chip can be increased by making it capable not only of time-division operation but also of parallel operation using the configuration shown in Figure 2. . In other words, one chip can be used by switching between three modes according to the purpose of use: "time-division fuzzy calculation", "rule part calculation", and "center of gravity calculation". Let's discuss an example.

第3図は、第14図に示した従来の時分割デジタルファ
ジィ回路を、チップ化及び並列演算との兼用を考慮して
回路を再構成したものである。このとき、実用上問題と
なるのは、並列演算との兼用のために回路をルール演算
部1oと重心演算部11とに分割するときに発生するチ
ップとしての外部入出力端子の増加である。この問題を
解決するために、第3図に示す回路では、第14図に示
した時分割デジタルファジィ回路に、入力切換回路22
.25及び出力切換回路28を加えることにより、一部
の外部入出力端子を2種類の信号線に割り当てている。
FIG. 3 shows a reconfiguration of the conventional time-division digital fuzzy circuit shown in FIG. 14, taking into consideration chip design and parallel operation. At this time, a practical problem is the increase in the number of external input/output terminals as a chip, which occurs when the circuit is divided into the rule calculation unit 1o and the center of gravity calculation unit 11 for dual use in parallel calculation. In order to solve this problem, in the circuit shown in FIG. 3, the input switching circuit 22 is added to the time division digital fuzzy circuit shown in FIG.
.. 25 and an output switching circuit 28, some external input/output terminals are assigned to two types of signal lines.

また、回路の切換機能を円滑に行うために入力切換回路
22、オーブンドレイン出力MAX演算回路(0,D、
MAX回路)33、シフトアドレス回路34、及びチッ
プ切換コントローラ32が加えられている。チップ切換
コントローラ32は外部からの切換信号を受けて入力切
換回路22,25、出力切換回路28.06DMAX回
路33、シフトアドレス回路34へ制御信号を出力し、
これらの回路の動作をチップの各モードに合わせて切換
えるようになっている。
In addition, in order to smoothly perform the switching function of the circuit, an input switching circuit 22, an oven drain output MAX calculation circuit (0, D,
A MAX circuit) 33, a shift address circuit 34, and a chip switching controller 32 are added. The chip switching controller 32 receives a switching signal from the outside and outputs a control signal to the input switching circuits 22, 25, the output switching circuit 28, 06, the DMAX circuit 33, and the shift address circuit 34.
The operation of these circuits is switched according to each mode of the chip.

ここで、第3図に示した回路の使用目的に合せた各チッ
プ切換モードについて説明する。まず、第1のモードは
、上記回路を時分割デジタルファジィ演算回路として使
用するモードである。この場合は、入力切換回路22は
ラッチ群21からの出力を選択してルール演算回路23
へ供給し、入力切換回路25はアドレス選択MAX回路
24内のシフト演算回路27からの出力を選択して重心
演算回路26へ供給する。シフトアドレス回路34は、
第4図に示すように構成されており、これは第16図の
ゼロ判定部71とアドレスラッチ部72に、アドレスゲ
ート回路42、オープンドレイン出力MIN演算回路(
○、D、MIN回路)43、データセレクト回路44を
追加したものである。この第1のモードのとき、シフト
アドレス回路34のデータセレクト回路44は、アドレ
スラッチ部41の出力を選択して減算回路35へ供給し
ているので、この場合は第16図に示した回路と同様の
動作をする。出力切換回路28は、第6図に示すように
、オーブンドレイン出力MAX演算回路(0,D、MA
X回路)46と、オーブトレイン出力バッファ回路(0
,D、バッファ回路)45とから成り、この第1のモー
ドの場合は0、D、MAX回路46の出力は全ビットオ
ープン(ハイインピーダンス状!!3)となるため0.
D。
Here, each chip switching mode according to the purpose of use of the circuit shown in FIG. 3 will be explained. First, the first mode is a mode in which the above circuit is used as a time division digital fuzzy calculation circuit. In this case, the input switching circuit 22 selects the output from the latch group 21 and outputs the output from the rule calculation circuit 23.
The input switching circuit 25 selects the output from the shift calculation circuit 27 in the address selection MAX circuit 24 and supplies it to the center of gravity calculation circuit 26. The shift address circuit 34 is
It is configured as shown in FIG. 4, and includes an address gate circuit 42, an open drain output MIN calculation circuit (
○, D, MIN circuit) 43 and a data select circuit 44 are added. In this first mode, the data select circuit 44 of the shift address circuit 34 selects the output of the address latch section 41 and supplies it to the subtraction circuit 35, so in this case, the circuit shown in FIG. It does the same thing. The output switching circuit 28, as shown in FIG.
X circuit) 46, and Orbtrain output buffer circuit (0
, D, buffer circuit) 45, and in this first mode, all bits of the output of the 0, D, MAX circuit 46 are open (high impedance!! 3), so 0.
D.

バッファ回路45の出力、つまりシフト演算回路27の
出力が外部出力端子Toに出力される。この第1のモー
ドにおける回路全体の動作は前述した時分割デジタルフ
ァジィ回路の動作そのものであるので、ここでの説明は
省略する。
The output of the buffer circuit 45, that is, the output of the shift calculation circuit 27, is output to the external output terminal To. The operation of the entire circuit in this first mode is the same as the operation of the time-division digital fuzzy circuit described above, so a description thereof will be omitted here.

次に、第2のモードについて説明する。この第2のモー
ドは第3図に示した回路をルール演算回路として使用す
るモードである。この第2のモードでは重心演算部11
は不要となるので、第1のモードで重心値出力用として
使われていた外部出力端子T。を出力切換回路28によ
りマルチプレクサ36の出力信号SOの出力端子として
使用する。このとき、出力切換回路28は、第6図に示
す構成において、チップ切換コントローラ32からの制
御信号をうけてO,Dバッファ回路45の出力はオーブ
ン(ハイインピーダンス状態)となりマルチプレクサ3
6の出力信号SOがO,D。
Next, the second mode will be explained. This second mode is a mode in which the circuit shown in FIG. 3 is used as a rule calculation circuit. In this second mode, the center of gravity calculation unit 11
is no longer necessary, so the external output terminal T used for outputting the center of gravity value in the first mode. is used by the output switching circuit 28 as an output terminal for the output signal SO of the multiplexer 36. At this time, in the configuration shown in FIG. 6, the output switching circuit 28 receives a control signal from the chip switching controller 32, and the output of the O, D buffer circuit 45 becomes an oven (high impedance state).
The output signal SO of 6 is O, D.

MAX回路46を通して外部出力端子T。に出力される
。また、マルチプレクサ36の出力信号SL及びS2が
O,D、MAX回路46を通してそれぞれ外部出力端子
T1及びT2に出力される。
External output terminal T through MAX circuit 46. is output to. Further, output signals SL and S2 of the multiplexer 36 are outputted to external output terminals T1 and T2 through O, D, and MAX circuits 46, respectively.

上記0.D、MAX回路33.46は特願昭63−27
8797で示されているMAX演算回路と同様のもので
あり、このO,D、MAX回路33.46の出力が複数
共通に接続された場合、出力には最大値が出力されるこ
とになる。
Above 0. D, MAX circuit 33.46 is patent application 1986-27
It is similar to the MAX calculation circuit shown in 8797, and when the outputs of the O, D, MAX circuits 33 and 46 are connected in common, the maximum value will be output.

また、入力切換回路22はラッチ群21を通さない入力
A、Bを選択し、ルール演算回路23へ供給する。シフ
トアドレス回路34(第4図参照)のアドレスゲート回
路は、第5図に示されるもので、面積が入力データとな
る。このアドレスゲート回路42の動作について前述し
たので説明は省略する。アドレスゲート回路42の出力
はO,D。
Further, the input switching circuit 22 selects inputs A and B that do not pass through the latch group 21 and supplies them to the rule calculation circuit 23. The address gate circuit of the shift address circuit 34 (see FIG. 4) is shown in FIG. 5, and the area serves as input data. Since the operation of this address gate circuit 42 has been described above, its explanation will be omitted. The outputs of the address gate circuit 42 are O and D.

MIN回路43に供給される。0.D、MIN回路43
は特願昭63−278798に示されているMIN演算
回路と同様のものであり、このOlD、MIN回路43
の出力が複数共通に接続された場合、出力には最小値が
出力されることになる。
The signal is supplied to the MIN circuit 43. 0. D, MIN circuit 43
is similar to the MIN calculation circuit shown in Japanese Patent Application No. 63-278798, and this Old, MIN circuit 43
If multiple outputs are connected in common, the minimum value will be output.

また、シフトアドレス回路34のデータセレクタ回路4
4(第4図参照)は、O,D0MIN回路43の出力を
選択して減算回路35へ供給する。
Further, the data selector circuit 4 of the shift address circuit 34
4 (see FIG. 4) selects the output of the O, D0 MIN circuit 43 and supplies it to the subtraction circuit 35.

第2のモードで必要な回路のみを抽出して第3図を示し
直すと第7図のようになる。
If only the necessary circuits are extracted in the second mode and FIG. 3 is re-illustrated, the result will be as shown in FIG. 7.

次に、第3のモードについて説明する。この第3のモー
ドは第3図に示した回路を重心演算回路として使用する
モードである。この第3のモードではルール演算部10
は不要となる。このため出力切換回路28はシフト演算
回路27からの重心値出力を選択して外部出力端子T。
Next, the third mode will be explained. This third mode is a mode in which the circuit shown in FIG. 3 is used as a center of gravity calculation circuit. In this third mode, the rule calculation unit 10
becomes unnecessary. Therefore, the output switching circuit 28 selects the center of gravity value output from the shift calculation circuit 27 and outputs it to the external output terminal T.

へ出力する。Output to.

入力切換回路25は、入力A、B及びパラメータ入力を
選択して重心演算回路26へ供給する。この第3のモー
ドにおいては、上記Ml、I2のモードで入力A、B及
びパラメータ入力として割付けられていた外部入力端子
10%II、及びI4は、第2のモードのルール演算回
路として使用される第3図に示した回路のO,D、MA
X回路33.46を通したマルチプレクサ36からの出
力信号So、SL、S2の入力端子としてそれぞれ割付
けられる。この第3のモードで必要な回路のみを抽出し
て第3図を示し直すと第8図のようになる。
The input switching circuit 25 selects inputs A, B and parameter inputs and supplies them to the center of gravity calculation circuit 26. In this third mode, the external input terminals 10% II and I4, which were assigned as inputs A, B and parameter inputs in the Ml and I2 modes, are used as a rule calculation circuit in the second mode. O, D, MA of the circuit shown in Figure 3
They are assigned as input terminals for the output signals So, SL, and S2 from the multiplexer 36 through the X circuits 33 and 46, respectively. If only the necessary circuits are extracted in this third mode and FIG. 3 is redrawn, the result will be as shown in FIG. 8.

以上、各チップ切換モードについて説明してきたが、第
1のモードは前述したように時分割デジタルファジィ回
路として単独で推論動作をするが、第2.第3のモード
ではそれぞれ単独では推論動作はできず、第2図のよう
な並列演算の構゛成にしなければならない。第2のモー
ド(第7図)及び第3のモード(第8図)を用いて第2
図のような並列演算ファジィ推論回路を構成すると第9
図のようになる。
Each chip switching mode has been explained above.The first mode performs inference operation independently as a time-division digital fuzzy circuit as described above, but the second mode operates independently as a time-division digital fuzzy circuit. In the third mode, inference operations cannot be performed independently, and a parallel operation structure as shown in FIG. 2 must be used. The second mode (Fig. 7) and the third mode (Fig. 8) are used to
If you configure a parallel computing fuzzy inference circuit as shown in the figure, the ninth
It will look like the figure.

次に、変形例を説明する。上記構成において、チップと
しての外部端子数を削減することを考えると、第9図の
並列演算ファジィ回路のルール演算チップ内のアドレス
選択MAX回路24を使用せず、M2O図に示すような
アドレス選択MAX回路50を外部回路(外付は回路)
にすれば、チップ内の0.D、MAX回路は33.46
不要となり、第3図は第11図に示すようになり外部端
子は削減される。このとき第11図にはアドレス選択M
AX回路24aがあるがこれは第1のモードにおいての
み使用するのであって第2.第3のモードでは全く使用
しないことになる。この回路の変更にともない出力切換
回路28aも第12図に示すように変更される。出力切
換回路28aはルール演算回路23の出力をマルチプレ
クサ36の出力信号SOに代わって入力とするのでO,
D。
Next, a modification will be explained. In the above configuration, considering reducing the number of external terminals as a chip, it is possible to select an address as shown in the M2O diagram without using the address selection MAX circuit 24 in the rule calculation chip of the parallel calculation fuzzy circuit shown in FIG. MAX circuit 50 as an external circuit (external circuit)
0. in the chip. D, MAX circuit is 33.46
This becomes unnecessary, and the external terminals in FIG. 3 become as shown in FIG. 11, thereby reducing the number of external terminals. At this time, address selection M is shown in FIG.
There is an AX circuit 24a, but this is used only in the first mode and in the second mode. In the third mode, it will not be used at all. Along with this change in circuit, the output switching circuit 28a is also changed as shown in FIG. Since the output switching circuit 28a inputs the output of the rule calculation circuit 23 instead of the output signal SO of the multiplexer 36, O,
D.

MAX回路33は不要となり代わりに、O,D。The MAX circuit 33 is no longer necessary, and instead, the MAX circuit 33 is replaced by O, D.

バッファ回路47.48がおかれる。ルール演算回路2
3の出力が選択されないときは、第12図のO,D、バ
ッファ回路47は全ビットハイインピーダンス状態とな
る。また、第11図に示すように、シフトアドレス回路
34も第16図に示したようなアドレスラッチ回路とゼ
ロ判定回路のみの414戊となる。この場合に必要な回
路のみを抽出して第3図を示し直すと第13図のように
なる。
Buffer circuits 47 and 48 are provided. Rule calculation circuit 2
When output No. 3 is not selected, all bits of the O, D and buffer circuits 47 in FIG. 12 are in a high impedance state. Further, as shown in FIG. 11, the shift address circuit 34 is also a 414 circuit consisting only of an address latch circuit and a zero determination circuit as shown in FIG. 16. In this case, if only the necessary circuits are extracted and FIG. 3 is redrawn, the result will be as shown in FIG. 13.

さらに、この第11図に示した回路(第4のモードと称
する)で並列演算ファジィ回路を構成すると、第14図
のようになる。また、第14図におけるアドレス選択M
AX回路50は第10図のようになる。
Furthermore, if a parallel calculation fuzzy circuit is configured using the circuit shown in FIG. 11 (referred to as the fourth mode), it will be as shown in FIG. 14. Also, the address selection M in FIG.
The AX circuit 50 is as shown in FIG.

以上のように、ファジィ推論回路を構成する各ブロック
の要所に切換回路2.6.8を設け、制御回路としての
チップ切換コントローラ9からの制御信号により、完結
したファジィ推論回路としてのT41のモード、ルール
演算回路としての第2のモード、重心演算回路としての
第3のモードのいずれでも動作可能な回路構成としたの
で、簡単な構成であるにも係わらずこれをIC化した場
合に専用チップとしてではなく汎用チップとして使用で
き、また、切換回路により入出力端子を共用するように
したので入出力ピン数の少ないデジタルファジィ回路を
構成できるものとなっている。
As described above, the switching circuits 2.6.8 are provided at key points of each block constituting the fuzzy inference circuit, and the T41 as a completed fuzzy inference circuit is controlled by the control signal from the chip switching controller 9 as a control circuit. The circuit configuration is such that it can operate in either mode, the second mode as a rule calculation circuit, or the third mode as a center of gravity calculation circuit. It can be used not as a chip but as a general-purpose chip, and since input/output terminals are shared by a switching circuit, a digital fuzzy circuit with a small number of input/output pins can be constructed.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば、簡単な構成であ
るにも拘らず1つの完結したファジィ推論回路としても
、あるいはルール演算専用回路、または重心演算専用回
路としても使用可能で、しかも、ICチップとして構成
する場合にビン数を少なくすることのできるデジタルフ
ァジィ回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, despite its simple configuration, it can be used as a complete fuzzy inference circuit, a circuit dedicated to rule calculation, or a circuit dedicated to center of gravity calculation. It is possible to provide a digital fuzzy circuit that is usable and can reduce the number of bins when configured as an IC chip.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第14図は本発明の実施例を示すもので、
第1図はデジタルファジィ回路の基本ブロック図、第2
図は並列演算可能に構成したデジタルファジィ回路のブ
ロック図、第3図はデジタルファジィ回路の具体的なブ
ロック図、第4図はシフトアドレス回路の構成を示すブ
ロック図、第5図はアドレスゲート回路の具体的構成を
示す回路図、第6図は出力切換回路の具体的構成を示す
ブロック図、第7図は第2のモードで動作する場合に関
与する部分のみを示した説明図、第8図は第3のモード
で動作する場合に関与する部分のみを示した説明図、第
9図は第2及び第3のモードを用いて並列演算ファジィ
推論回路を構成した場合のブロック図、第10図は外付
は回路でアドレス選択MAX回路を構成する場合のアド
レス選択MAX回路のブロック図、第11図は外付はア
ドレス選択MAX回路を用いる場合のデジタルファジィ
回路の具体的なブロック図、第12図は外付はアドレス
選択MAX回路を用いる場合の出力切換回路の構成を示
すブロック図、第13図は外付はアドレス選択MAX回
路を用いる場合の動作に関与する部分のみを示した説明
図、第14図は外付はアドレス選択MAX回路を用いて
並列演算ファジィ推論回路を構成した場合のブロック図
であり、第15図及び第16図は従来のデジタルファジ
ィ回路を示すもので、第15図はデジタルファジィ回路
の基本ブロック図、第16図はアドレス選択MAX回路
の構成を示すブロック図である。 1・・・ラッチ(ラッチ手段)、2・・・入力切換回路
(第1の入力切換回路)、3・・・メンバシップ関数切
換回路、4・・・ルール演算団結、5・・・アドレス選
択回路(最大値演算部)、6・・・入力切換回路(第2
の入力切換回路)、7・・・重心演算回路、8・・・出
力切換回路、9・・・チップ切換コントローラ(制御回
路)。
1 to 14 show embodiments of the present invention,
Figure 1 is a basic block diagram of a digital fuzzy circuit, Figure 2 is a basic block diagram of a digital fuzzy circuit.
The figure is a block diagram of a digital fuzzy circuit configured to allow parallel operations, Figure 3 is a specific block diagram of the digital fuzzy circuit, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a shift address circuit, and Figure 5 is an address gate circuit. 6 is a block diagram showing the specific configuration of the output switching circuit, FIG. 7 is an explanatory diagram showing only the parts involved when operating in the second mode, and FIG. 8 is a block diagram showing the specific configuration of the output switching circuit. The figure is an explanatory diagram showing only the parts involved when operating in the third mode, FIG. 9 is a block diagram when a parallel operation fuzzy inference circuit is configured using the second and third modes, and FIG. The figure is a block diagram of an address selection MAX circuit when the address selection MAX circuit is configured with an external circuit. Figure 11 is a concrete block diagram of a digital fuzzy circuit when an external address selection MAX circuit is used. Figure 12 is a block diagram showing the configuration of an output switching circuit when an external address selection MAX circuit is used, and Figure 13 is an explanatory diagram showing only the parts involved in the operation when an external address selection MAX circuit is used. , FIG. 14 is a block diagram when a parallel operation fuzzy inference circuit is configured using an external address selection MAX circuit, and FIGS. 15 and 16 show conventional digital fuzzy circuits. The figure is a basic block diagram of a digital fuzzy circuit, and FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of an address selection MAX circuit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Latch (latch means), 2... Input switching circuit (first input switching circuit), 3... Membership function switching circuit, 4... Rule operation unity, 5... Address selection circuit (maximum value calculation section), 6...input switching circuit (second
(input switching circuit), 7... Center of gravity calculation circuit, 8... Output switching circuit, 9... Chip switching controller (control circuit).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 入力データをラッチするラッチ手段と、 このラッチ手段にラッチされたデータ又は前記入力デー
タのいずれを入力するかを切換える第1の入力切換回路
と、 この第1の入力切換回路により切換えて入力されるデー
タと、メンバシップ関数切換回路により切換えながら与
えられるメンバシップ関数とから推論結果を出力するル
ール演算回路と、 このルール演算回路が出力する推論結果を所定のアドレ
スに出力して各アドレス毎の推論結果の最大値を演算す
る最大値演算部と、 この最大値演算部の演算結果又は前記入力データのいず
れを入力するかを切換える第2の入力切換回路と、 この第2の入力切換回路により切換えて入力されるデー
タに基づき重心を求める重心演算回路と、この重心演算
回路により演算された重心値又は前記ルール演算回路が
出力する推論結果のいずれを出力するかを切換える出力
切換回路と、 前記第1、第2の入力切換回路、及び出力切換回路の切
換を制御することにより、前記ルール演算回路、最大値
演算部及び重心演算回路の全てを稼働せしめる第1のモ
ード、前記ルール演算回路のみを稼働せしめる第2のモ
ード、又は前記重心演算回路のみを稼働せしめる第3の
モードのいずれかのモードで動作せしめる制御回路と を具備したことを特徴とするデジタルファジィ回路。
[Scope of Claims] A latch means for latching input data; a first input switching circuit for switching between inputting either the latched data or the input data to the latch means; and the first input switching circuit. a rule calculation circuit that outputs an inference result from the data that is switched and input by the membership function switching circuit and the membership function that is switched and given by the membership function switching circuit; a maximum value calculation unit that calculates the maximum value of the inference result for each address; a second input switching circuit that switches between inputting the calculation result of the maximum value calculation unit or the input data; a center of gravity calculation circuit that calculates the center of gravity based on data that is switched and inputted by the input switching circuit; and an output that switches between outputting either the center of gravity value calculated by the center of gravity calculation circuit or the inference result output by the rule calculation circuit. a first mode in which all of the rule calculation circuit, the maximum value calculation unit, and the center of gravity calculation circuit are operated by controlling switching of the switching circuit, the first and second input switching circuits, and the output switching circuit; A digital fuzzy circuit comprising: a control circuit that operates in either a second mode that operates only the rule calculation circuit or a third mode that operates only the center of gravity calculation circuit.
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