JPH04256190A - ファジィ演算機能を有するマイクロコンピュータ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソフトフェアで構成さ
れたファジィ演算部または専用のハードウェアチップで
構成されたファジィ演算部を内蔵する、ファジィ演算機
能を有するマイクロコンピュータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ファジィシステムを構成する場合、ファ
ジィ演算機能をソフトウェアで構成する方法と、専用の
ファジィ演算チップを内蔵する方法とがある。何れもユ
ーザープログラムにてファジィ演算アルゴリズムをコー
ド化したりファジィ演算チップを直接操作する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のマイクロ
コンピュータにおける問題点としては、ソフトウェアに
よる方法ではファジィ演算のアルゴリズムをコード化す
る際に間違ってしまう可能性がある。また、専用のチッ
プを内蔵する場合には処理速度や用途によってハードウ
ェアの構成が異なるために、それぞれのＣＰＵの処理プ
ログラムが異なることになり、ソフトウェアの互換性が
無くなってしまう不都合がある。

【０００４】本発明の目的は、ファジィ機能を有するマ
イクロコンピュータのプログラミングの効率を向上させ
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ＣＰＵと、ファジィ演算
を行うファジィ演算部と、ＣＰＵからのコールによって
前記ファジィ演算部を動作させるプログラムの記述され
たＲＯＭと、を有する。

【０００６】

【作用】ファジィ演算部をソフトウェアで構成する場合
には内蔵されたＲＯＭのプログラムをファンクションコ
ールもしくはサブルーチンコールで呼び出して実行する
。ファジィ演算部がハードウェアチップで構成されてい
る場合にも同様に内蔵されているＲＯＭのプログラムを
コールして実行させる。これによると、ユーザープログ
ラムではファジィ演算を行わせたい場合内蔵ＲＯＭに格
納されているプログラムをサブルーチンコールするかフ
ァンクションコールするだけでよい。即ちファジィ演算
の呼出手順は、同一のＣＰＵシリーズの場合にはプログ
ラム上全く同一となり、あるマイコン向けに作成したプ
ログラムが他のマイコン上でも動作させることが可能で
あり、ソフトウェアの移植が極めて簡単になる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の実施例のブロック図である。 マイコンの内部は、ＣＰＵとＲＡＭ、ＲＯＭ、バスイン
タフェースからなっている。マイコンの外部は拡張用の
ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力装置が接続される。バスインタ
フェースは、マイコンの外部に接続するメモリや入出力
装置とＣＰＵとを接続するバスの信号をマイコンの外部
に出すかどうかの切り換えを行う。

【０００８】図１の構成でファジィ演算を実行する場合
は、ＣＰＵのソフトフェアで全ての動作を記述する。こ
のファジィ演算のアルゴリズムについては、ユーザープ
ログラムの中で記述しない。本実施例ではマイコンの内
部のＲＯＭに予め記述されている。ユーザープログラム
からはソフトウェア割込によって上記内蔵ＲＯＭのファ
ジィ演算プログラムを呼び出して実行させる。

【０００９】図２は図１の実施例のマイコンのメモリマ
ップを示している。先頭アドレスは、割込ベクタテーブ
ルとなっており、ソフトウェア割込、もしくは外部から
のハードウェア割込に対応した割込ベクタが書き込まれ
ている。

【００１０】マイコンに内蔵のＲＡＭとＲＯＭはＣＰＵ
のメモリマップ上では高位のアドレスに割当てられてい
る。中間の領域は外部メモリに割当てられている。本実
施例では、ファジィ演算に関する割り込みのサービスル
ーチンがマイコンの内部ＲＯＭに割り当てられているた
めに、ファジィ演算に関するソフトウェア割込が発生し
た場合には、ＣＰＵでは内部ＲＯＭに記述されたファジ
ィ演算プログラムが実行される。そして内部ＲＡＭ領域
はファジィ演算に使用するルールやメンバシップ関数（
ＭＦ）のデータを格納したり、演算の結果を格納するた
めのワークエリアとして使用される。

【００１１】図３は内部ＲＯＭに記述されているファジ
ィ演算プログラムのフローチャートである。外部ＲＯＭ
に記憶されているユーザープログラムを起動し、ソフト
フェア割込が発生すると、まず最初に、ＣＰＵのレジス
タの値をスタックに退避する。そして、ユーザープログ
ラムから渡された入力データと、ルールと、ＭＦのデー
タとによってファジィ演算を実行する。演算が終わると
、退避したレジスタの値を復帰して、且つ出力データの
先頭アドレスをＣＰＵのレジスタ（入力データの先頭ア
ドレスを格納したレジスタ）にセットして、ユーザープ
ログラムに処理を戻す。

【００１２】図４はユーザープログラムの一部分を示し
ている。ユーザープログラムの手順としては、ファジィ
演算を行う前に指定の領域にルール、ＭＦのデータをセ
ットしておく。ファジィ演算を行う場合には、外部ＲＡ
Ｍの領域に入力データを順番に並べておき、その先頭ア
ドレスをＣＰＵのレジスタに格納してソフトウェア割込
を起こす。演算が終了して割り込みからユーザープログ
ラムに戻ったら、ＣＰＵのレジスタに格納されているア
ドレスから順番に出力データを読み出す。

【００１３】図５は本発明の他の実施例を示す。本実施
例ではファジィ演算部としてマイコンに内蔵されている
専用のハードウェアチップを使用する。この構成では、
ハードウェアチップからなるファジィ演算装置で演算を
行うことになるために、図１の構成に比較して演算処理
が高速化する利点がある。

【００１４】図６は図５の構成を持ったマイコンのＣＰ
Ｕのメモリマップを示している。割込ベクタの位置は図
２と同じであるが、内部のＲＯＭ、ＲＡＭの領域のサイ
ズが異なっている。ファジィ演算を行うためのプログラ
ムを記述する必要がないために内部ＲＯＭ、ＲＡＭの領
域は相対的にサイズが小さくなり、空いた領域にファジ
ィ演算部が割当てられている。なお、外部のメモリ領域
のサイズは変わっていない。

【００１５】図７は割込ルーチンのフローチャートであ
る。ユーザープログラムからソフトウェア割込が発生す
ると、まず、入力データを外部メモリからファジィ演算
部の中の入力データ領域に格納する。そして、ファジィ
演算部を起動する。ファジィ演算部は、ＣＰＵの動作と
は無関係にファジィ演算を実行する。ファジィ演算が終
了すると、ＣＰＵのレジスタに出力データの先頭アドレ
スを格納してユーザープログラムに戻る。

【００１６】図８はユーザープログラムで、ファジィ演
算を実行する場合の手順を示す。この手順は、図４と全
く同じ方法で行うことができる。

【００１７】図１と図５の回路構成を比較すると、マイ
コン内部の構成が異なり、ファジィ演算を行う方法が異
なっている。この差は、大きくはファジィ演算の処理速
度に影響する。しかし、ユーザープログラムから見ると
、ファジィ演算機能を使用する手順は入力データをセッ
トしてソフトウェア割込を発生させるだけであり、図４
と図８の処理は同じものとなっている。

【００１８】このように、ユーザープログラムでのファ
ジィ演算の呼出手順が同じであるということは、あるマ
イコン向けに作成したファジィ演算を含むプログラムが
、同じシリーズのＣＰＵを搭載した他のマイコン上でも
動作させることが可能であることを意味し、ソフトウェ
アの移植が極めて簡単に行うことができるようになる。

【００１９】

【発明の効果】ユーザープログラム側でファジィ演算を
行おうとする場合、マイコンの内部ＲＯＭに予め書かれ
ているファジィ演算動作用のプログラムを呼び出すだけ
でよい。したがって、マイコン内部でファジィ演算を行
うための具体的な構造を外部から見る必要がない。この
ため、ユーザープログラム自身でファジィ演算プログラ
ムを記述する必要がなく、しかも同じタイプのＣＰＵを
使用している限りマイコンが変わっても先に開発したプ
ログラムを殆どそのまま使用できる利点があり、プログ
ラムの開発効率が極めて高くなりプログラムの移植が非
常に容易になる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図

【図２】メ
モリマップ

【図３】割込サービスルーチンを示す図

【図４】ユーザ
ープログラムのフローチャートを示す図

【図５】本発明
の他の実施例のブロック図

【図６】メモリマップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＰＵと、ファジィ演算を行うファジィ演
   算部と、ＣＰＵからのコールによって前記ファジィ演算
   部を動作させるプログラムの記述されたＲＯＭと、を有
   するファジィ演算機能を有するマイクロコンピュータ。