遗传算法是一种基于自然选择原理的优化算法,在很多领域有着广泛的应用。但是,遗传算法使用计算机软件实现时,会随着问题复杂度和求解精度要求的提高,产生很大的计算延时,这种计算的延时限制了遗传算法在很多实时性要求较高场合的应用。为了提升运行速度,可以使用FPGA作为硬件平台,设计数字系统完成遗传算法。和软件实现相比,硬件实现尽管在实时性和并行性方面具有很大优势,但同时会导致系统的灵活性不足、通用性不强。本文针对上述矛盾,使用基于功能的模块化思想,将基于FPGA的遗传算法硬件平台划分成两类模块:系统功能模块和算子功能模块。针对不同问题,可以在保持系统功能模块不变的前提下,选择不同的遗传算子功能模块完成所需要的优化运算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平台,使用VerilogHDL语言实现了伪随机数发生模块、随机数接口模块、存储器接口/控制模块和系统控制模块等系统功能模块,以及基本位交叉算子模块、PMX交叉算子模块、基本位变异算子模块、交换变异算子模块和逆转变异算子模块等遗传算法功能模块,构建了系统功能构架和遗传算子库。该设计方法不仅使遗传算法平台在解决问题时具有更高的灵活性和通用性,而且维持了系统架构的稳定。本文设计了多峰值、不连续、不可导函数的极值问题和16座城市的旅行商问题 (TSP)对遗传算法硬件平台进行了测试。根据测试结果,该硬件平台表现良好,所求取的最优解误差均在1%以内。相对于软件实现,该系统在求解一些复杂问题时,速度可以提高2个数量级。最后,本文使用FPGA实现了粗粒度并行遗传算法模型,并用于 TSP问题的求解。将硬件平台的运行速度在上述基础上提高了近1倍,取得了显著的效果。关键词:遗传算法,硬件实现,并行设计,FPGA,TSP
上传时间: 2013-06-15
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·本书从工程应用的角度出发,针对可编程控制器在实际应用中的一些常见控制需求,通过分析介绍PLC控制系统的硬件设计及软件开发方法和思路,给出了大量的功能子程序。全书主要介绍了PLC实用子程序设计,包括PLC的基本逻辑控制、系统控制、电机与阀的控制、数据处理、机床控制以及小型系统控制等各类常见的控制程序代码。 本书以实用为宗旨,系统性强,层次清楚,实例丰富,
上传时间: 2013-07-31
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本书分三部分介绍在美国广泛应用的、高功能的M68HC11系列单片机(8位机 ,Motorola公司)。内容包括M68HC11的结构与其基本原理、开发工具EVB(性能评估板)以及开发和应用技术。本书在介绍单片机硬、软件的基础上,进一步介绍了在美国实验室内,如何应用PC机及EVB来进行开发工作。通过本书的介绍,读者可了解这种单片机的原理并学会开发和应用方法。本书可作为大专院校单片机及其实验的教材(本科、短训班)。亦可供开发、应用单片机的各专业(计算机、机电、化工、纺织、冶金、自控、航空、航海……)有关技术人员参考。 第一部分 M68HC11 结构与原理Motorola单片机 1 Motorla单片机 1.1 概述 1.1.1 Motorola 单片机发展概况(3) 1.1.2 Motorola 单片机结构特点(4) 1.2 M68HC11系列单片机(5) 1.2.1 M68HC11产品系列(5) 1.2.2 MC68HC11E9特性(6) 1.2.3 MC68HC11E9单片机引脚说明(8) 1.3 Motorola 32位单片机(14) 1.3.1中央处理器(CPU32)(15) 1.3.2 定时处理器(TPU)(16) 1.3.3 串行队列模块(QSM)(16) 1.3.4 系统集成模块 (SIM)(16) 1.3.5 RAM(17) 2 系统配置与工作方式 2.1 系统配置(19) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(19) 2.1.2 CONFIG寄存器的编程与擦除(20) 2?2 工作方式选择(21) 2.3 M68HC11的工作方式(23) 2.3.1 普通单片工作方式(23) 2.3.2 普通扩展工作方式(23) 2.3.3 特殊自举方式(27) 2.3.4 特殊测试方式(28) 3 中央处理器(CPU)与片上存储器 3.1 CPU寄存器(31) 3?1?1 累加器A、B和双累加器D(32) 3.1.2 变址寄存器X、Y(32) 3.1.3 栈指针SP(32) 3.1.4 程序计数器PC(33) 3.1.5 条件码寄存器CCR(33) 3.2 片上存储器(34) 3.2.1 存储器分布(34) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(35) 3.2.3 ROM(37) 3.2.4 EEPROM(37) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(39) 3.3.1 WAIT方式(39) 3.3.2 STOP方式(40) 4 复位和中断 4.1 复位(41) 4.1.1 M68HC11的系统初始化条件(41) 4.1.2 复位形式(43) 4.2 中断(48) 4.2.1 条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位(48) 4.2.2 中断优先级与中断矢量(49) 4.2.3 非屏蔽中断(52) 4.2.4 实时中断(53) 4.2.5 中断处理过程(56) 5 M68HC11指令系统 5.1 M68HC11寻址方式(59) 5.1.1 立即寻址(IMM)(59) 5.1.2 扩展寻址(EXT)(60) 5.1.3 直接寻址(DIR)(60) 5.1.4 变址寻址(INDX、INDY)(61) 5.1.5 固有寻址(INH)(62) 5.1.6 相对寻址(REL)(62) 5.1.7 前置字节(63) 5.2 M68HC11指令系统(63) 5.2.1 累加器和存储器指令(63) 5.2.2 栈和变址寄存器指令(68) 5.2.3 条件码寄存器指令(69) 5.2.4 程序控制指令(70) 6 输入与输出 6.1 概述(73) 6.2 并行I/O口(74) 6.2.1 并行I/O寄存器(74) 6.2.2 应答I/O子系统(76) 6?3 串行通信接口SCI(82) 6.3.1 基本特性(83) 6.3.2 数据格式(83) 6.3.3 SCI硬件结构(84) 6.3.4 SCI寄存器(86) 6.4 串行外围接口SPI(92) 6.4.1 SPI特性(92) 6.4.2 SPI引脚信号(92) 6.4.3 SPI结构(93) 6.4.4 SPI寄存器(95) 6.4.5 SPI系统与外部设备进行串行数据传输(99) 7 定时器系统与脉冲累加器 7.1 概述(105) 7.2 循环计数器(107) 7.2.1 时钟分频器(107) 7.2.2 计算机正常工作监视功能(110) 7.2.3 定时器标志的清除(110) 7.3 输入捕捉功能(111) 7.3.1 概述(111) 7.3.2 定时器输入捕捉锁存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 输入信号沿检测逻辑(113) 7.3.4 输入捕捉中断(113) 7.4 输出比较功能(114) 7.4.1 概述(114) 7.4.2 输出比较功能使用的寄存器(116) 7.4.3 输出比较示例(118) 7.5 脉冲累加器(119) 7.5.1 概述(119) 7.5.2 脉冲累加器控制和状态寄存器(121) 8 A/D转换系统 8.1 电荷重新分布技术与逐次逼近算法(125) 8.1.1 基本电路(125) 8.1.2 A/D转换逐次逼近算法原理(130) 8.2 M68HC11中A/D转换的实现方法(131) 8.2.1 逐次逼近A/D转换器(131) 8.2.2 控制寄存器(132) 8.2.3 系统控制逻辑(135)? 9 单片机的内部操作 9.1 用立即> 图书前言 美国Motorola公司从80年代中期开始推出的M68HC11系列单片机是当今功能最强、性能/价格比最好的八位单片微计算机之一。在美国,它已被广泛地应用于教学和各种工业控制系统中。? 该单片机有丰富的I/O功能,完善的系统保护功能和软件控制的节电工作方式 。它的指令系统与早期Motorola单片机MC6801等兼容,同时增加了91条新指令。其中包含16位乘法、除法运算指令等。 为便于用户开发和应用M68HC11单片机,Motorola公司提供了多种开发工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能评估板就是一种M68HC11系列单片机的廉价开发工具。它既可用来 调试用户程序,又可在仿真方式下运行。为方便用户,M68HC11 EVB可与IBM?PC连接 ,借助于交叉汇编、通信程序等软件,在IBM?PC上调试程序。? 本书分三部分(共15章)介绍了M68HC11的结构和基本原理、开发工具-EVB及开发应用实例等。第一部分(1~9章),介绍M68HC11的结构和基本原理。包括概述,系统配置与工作方式、CPU和存储器、复位和中断、指令系统、I/O、定时器系统和脉冲累加器、A/D转换系统、单片机的内部操作等。第二部分(10~11章),介绍M68HC11 EVB的原理和技术特性以及EVB的应用。第三部分(12~15章),介绍M68HC11的开发与应用技术。包括基本的编程练习、应用程序设计、接口实验、接口设计及应用等。 读者通过学习本书,不仅可了解M68HC11的硬件、软件,而且可了解使用EVB开发和应用M68HC11单片机的方法。在本书的第三部分专门提供了一部分实验和应用程序。? 本书系作者张宁作为高级访问学者,应邀在美国马萨诸塞州洛厄尔大学(University of Massachusetts Lowell)工作期间完成的。全书由张宁执笔。在编著过程中,美国洛厄尔大学的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次与张宁一起讨论、研究,并提供部分资料及实验数据。参加编写和审校等工作的还有王云霞、孙晓芳、刘安鲁、张籍、来安德、张杨等同志。? 为将M68HC11系列单片机尽快介绍给我国,美国Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本书的编著和出版。在此表示衷心感谢。
上传时间: 2013-10-27
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首次介绍EPSON公司EOC88系列8位单片机的技术书籍。全书对近十种单片机的多功能接口、应用及其开发技术作了系统及详细地阐述:包括CPU及其指令、工作方式与存储器扩展,各类定时/计数器,声音发生器,LCD驱动控制器,串行口及红外收发控制器,触摸屏控制器,A/D、D/A转换器,SVD电路及其操作流程;在应用中介绍了交通管理IC卡读写器、电子门锁及高档股票机等;最后对EOC88系列单片机的开发工具与开发技术作了详细地描述。<br>本书可作为大专院校有关专业师生的教学参考,也是从事单片机应用与开发的广大工程技术人员必备的参考资料。 第一章EOC88系列单片机CPU结构及其指令系统 1.1单片机概述 1.2EOC88系列单片机CPU结构 1.2.1运算器与寄存器结构 1.2.2CPU工作方式单片机工作方式 1.3单片机的存储器结构 1.3.1程序存储器 1.3.2数据存储器 1.3.3存储器映象I/O寻址 1.4CPU操作及其时序 1.4.1时序发生器与总线控制 1.4.2单片机的操作时序 1.5总线方式及其扩展 1.5.1总线方式 1.5.2单片机总线扩展 1.5.3系统控制与总线控制 1.6单片机指令系统 1.6.1单片机寻址方式 1.6.2指令格式 1.6.3指令系统 第二章EOC88系列单征机制接口技术 2.1电源 2.2初始化复位 2.3接口电路及其操作 2.3.1系统控制器与总线控制 2.3.2振荡电路及其操作 2.3.3监测定时器 2.3.4输入口 2.3.5输出口 2.3.6I/O口 2.3.7串行口 2.3.8红外通讯接口 2.3.9时钟计时器 2.3.10秒表计时器 2.3.11可编程定时/计数器 2.3.12LCD驱动器与控制器 2.3.13声音发生器 2.3.14模拟比较器 2.3.15模拟比较器 2.3.16A/D转换器 2.3.17D/A转换器 2.3.18电源电压检测电路 2.3.19中断系统 第三章应用 3.1电子门锁 3.1.1电子门锁 3.1.2EOC88104单片机的控制信号 3.1.3程序流程 3.2手持式"交通卡"读写器 3.2.1结构 3.2.2操作流程与编程注意事项 3.3高档股票信息机 3.3.1性能 3.3.2EOC88系列单片机开发系统组成及开发过程 第四章系统组成概述 4.1系统组成概述 4.2主计算机位置 4.3硬件开发工具概述 4.3.1内电路仿真器 4.3.2外围电路板 4.3.3内电路仿真器操作软件在Windows上的安装 4.4软件开发工具 4.4.1EOC88系列"结构汇编器"软件包 4.4.2EOC88XXX开发工具软件包 4.5开发过程概述 4.6汇编语言源文件的编制 4.6.1EOC88系列单片机 4.6.2伪指令 4.6.3宏指令 4.6.4条件汇编 4.6.5输出表格控制 4.7各软件工具在开发过程中的使用 4.7.1结构预处理器 4.7.2交叉汇编器 4.7.3连接器 4.7.4连接命令参数文件的生成 4.7.5二进制/十六进制转换器 4.7.6符号信息生成器 4.7.7符号表文件生成器 4.7.8程序未使用区填充器 4.7.9功能选择生成器 4.7.10掩模数据检查器 4.7.11批处理文件 4.8仿真调试 4.8.1调试功能概述 4.8.2开发系统仿真调试命令 4.8.3开发系统仿真调试操作 4.8.4开发系统运行注意事项
上传时间: 2013-10-24
上传用户:凤临西北
根据LED轮廓显示控制的结构特点,设计了基于STC单片机的显示控制器。该系统控制采用STC11/12系列单片机为控制处理器,加以外围电路,利用485接口实现主从远距离控制。设计了色带数据与效果数据格式,充分利用单片有限的存储空间完成更多显示效果。利用分控制器完成对现有市场上的6803、2803和1809系列LED专用驱动芯片的兼容。本案开发的LED护栏管显示屏控制器已产品化,控制效果良好。
上传时间: 2013-10-29
上传用户:rolypoly152
本文介绍了基于PIC16F73单片机产生SPWM控制波形,驱动全桥逆变电路组成的在线式纯正弦波UPS电泰达铭机电科技有限公司源系统,采用电压反馈闭环,提高了系统控制精度,给出了软件流程图及部分实验波形
上传时间: 2013-11-07
上传用户:liuxinyu2016
摘要:本文描述了用于编程P89C51Rx+/Rx2/66x系列单片机闪速存储器的三种方法,还详细讨论了系统内编程(ISP),ISP允许在单片机组装成最终产品时对闪速存储器编程。本文还叙述了P89C51Rx+/Rx2/66x系列单片机的应用内编程(IAP),IAP允许单片机在嵌入式应用程序系统控制下对闪速存储器编程.
上传时间: 2013-10-29
上传用户:zhouli
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上传时间: 2013-11-01
上传用户:litianchu
用AT89C52单片机和串行时钟控制芯片DS1302组成的核心模块,实现了超长时间的定时控制。可广泛应用于用于不同用途的长达几年甚至几十年的定时开关,规律闭合开关,与固态继电器组合还可定时控制高压开关。本系统以串行时钟控制芯片DS1302作为系统的时钟源,用AT89C52单片机作为系统控制中心,另外包括LCD显示模块,按键控制调节模块,自动复位电路模块。
上传时间: 2013-11-16
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时钟和低功耗模式片内集成有PLL(锁相环)电路。外接的基准晶体+PLL(锁相环)电路共同组成系统时钟电路。有关引脚:XTAL1/CLKIN:外接的基准晶体到片内振荡器输入引脚;如使用外部振荡器,外部振荡器的输出必须接该脚。XTAL2:片内PLL振荡器输出引脚;CLKOUT/IOPE0:该脚可作为时钟输出或通用IO脚;可用来输出CPU时钟或看门狗定时器时钟;由系统控制状态寄存器(SCSR1)中的位14决定。
上传时间: 2013-10-24
上传用户:1159797854