68HC12: Standard-MCU mit Fuzzy-Befehlssatz © INFORM 1990-1996Slide 1 Produkseminar © Constantin von Altrock INFORM GmbH Aachen Pascalstraße 23 D-52076.

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1 68HC12: Standard-MCU mit Fuzzy-Befehlssatz © INFORM 1990-1996Slide 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 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 Höchstleistung ohne Aufpreis X XFuzzy Logic Umsetzung in Embedded Control X XErweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen X XMOTOROLA 68HC12 X XfuzzyTECH MCU-HC12 Edition X XDemonstrationsmodell Kettenfahrzeug Höchstleistung ohne Aufpreis X XFuzzy Logic Umsetzung in Embedded Control X XErweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen X XMOTOROLA 68HC12 X XfuzzyTECH MCU-HC12 Edition X XDemonstrationsmodell Kettenfahrzeug

2 Fuzzy Logic Umsetzung in Embedded Control Fuzzy Logic Umsetzung in Embedded Control © INFORM 1990-1996Slide 2 1980Erste Fuzzy Logic Umsetzungen in Software auf Mikrocontrollern waren sehr langsam (~1s auf 8051/12) 1990Einige Unternehmen entwickelten als Konsequenz Fuzzy- Koprozessoren (Erster 8b Fuzzy-Koprozessor FLC110 von InfraLogic/VLSI, entwickelt bei Rockwell) 1990Andere Unternehmen entwickelten Fuzzy-Microkernels, die als reine Software auf Standard-Microcontrollern eingesetzt werden können (Intel und Inform) 1992Fuzzy-Prozessoren der zweiten Generation integrieren Fuzzy-Beschleunigung mit Standardbefehlssatz (Erster 16b Fuzzy-Standardprozessor FUZZY166 von Inform/Siemens) 1993Fuzzy-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 1996Motorola kündigt den ersten Standard-Microcontroller 68HC12 der Welt mit integriertem Fuzzy-Befehlssatz an 1980Erste Fuzzy Logic Umsetzungen in Software auf Mikrocontrollern waren sehr langsam (~1s auf 8051/12) 1990Einige Unternehmen entwickelten als Konsequenz Fuzzy- Koprozessoren (Erster 8b Fuzzy-Koprozessor FLC110 von InfraLogic/VLSI, entwickelt bei Rockwell) 1990Andere Unternehmen entwickelten Fuzzy-Microkernels, die als reine Software auf Standard-Microcontrollern eingesetzt werden können (Intel und Inform) 1992Fuzzy-Prozessoren der zweiten Generation integrieren Fuzzy-Beschleunigung mit Standardbefehlssatz (Erster 16b Fuzzy-Standardprozessor FUZZY166 von Inform/Siemens) 1993Fuzzy-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 1996Motorola kündigt den ersten Standard-Microcontroller 68HC12 der Welt mit integriertem Fuzzy-Befehlssatz an Fast alle Fuzzy-Anwendungen basieren auf Fuzzy-Software!

3 Erweiterung des Befehlssatz um Fuzzy-Instruktionen © INFORM 1990-1996Slide 3 X XDie effizienteste Umsetzung der Fuzzy- Befehle erfolgt direkt in der ALU X XEin Befehl für komplette Fuzzifizierung! X XEin Befehl für komplette Regelinferenz! X XEin Befehl für komplette Defuzzifizierung! X XDies ergibt eine etwa 10x schnellere Berechnung als eine vergleichbare Softwareumsetzung auf der selben ALU X XDer benötigte Programmspeicher vermindert sich auf etwa 1/5 gegenüber einer vergleichbaren Softwareumsetzung auf der selben ALU X XKein Kommunikationsoverhead und keine Schnittstellenprogrammierung /-hardware X XDie effizienteste Umsetzung der Fuzzy- Befehle erfolgt direkt in der ALU X XEin Befehl für komplette Fuzzifizierung! X XEin Befehl für komplette Regelinferenz! X XEin Befehl für komplette Defuzzifizierung! X XDies ergibt eine etwa 10x schnellere Berechnung als eine vergleichbare Softwareumsetzung auf der selben ALU X XDer benötigte Programmspeicher vermindert sich auf etwa 1/5 gegenüber einer vergleichbaren Softwareumsetzung auf der selben ALU X XKein Kommunikationsoverhead und keine Schnittstellenprogrammierung /-hardware Die Leistung eines Fuzzy-Prozessors ohne Aufpreis im Standardcontroller!

4 MOTOROLA 68HC12 © INFORM 1990-1996Slide 4 TimerSPI SCI 1K RAM4K EEPROMATD LIMALU MXSBDMINTMMI WCRKWUEBICDL ROC MC68HC812A4 Die Integration des Fuzzy-Befehlssatzes in der ALU des Microcontrollers benötigt nur minimale zusätzliche Siliziumfläche (~1%)! X XMEM 5 Zyklen (komplette Fuzzifikation nach Tabelle) X XREV 3n Zyklen (komplette Fuzzy-Inferenz nach MIN-MAX Prinzip ohne Gewichte) X XREVW5n Zyklen (..mit Regelgewichtungen) X XWAV 8m Zyklen (Gewichteter Mittelwert für Defuzzifikation) X XMEM 5 Zyklen (komplette Fuzzifikation nach Tabelle) X XREV 3n Zyklen (komplette Fuzzy-Inferenz nach MIN-MAX Prinzip ohne Gewichte) X XREVW5n Zyklen (..mit Regelgewichtungen) X XWAV 8m Zyklen (Gewichteter Mittelwert für Defuzzifikation)

5 fuzzyTECH MCU-HC12 Edition fuzzyTECH MCU-HC12 Edition © INFORM 1990-1996Slide 5 X XErzeugung von HC12 Assemblercode mit Unterstützung aller Fuzzy-Befehle des HC12 X XOnline-Debugging über den neuen Serial Background Debug Mode des HC12 X XErzeugung von HC12 Assemblercode mit Unterstützung aller Fuzzy-Befehle des HC12 X XOnline-Debugging über den neuen Serial Background Debug Mode des HC12 Komplette Software-Entwicklungsumgebung!

6 Demonstrationsmodell Kettenfahrzeug © INFORM 1990-1996Slide 6 Nur 5 Fuzzy-Regeln steuern das Fahrzeug!