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街机赌博游戏下载:基于单片机对FPGA进行编程配置

? 2018年06月21日 10:45 ? 次阅读

揭秘微信赌博群 www.b03i.com.cn 基于FPGA基本数据流的下载控制方式,利用遗传算法,通过单片机控制数据流的方式对FPGA进行编程配置,实现自身重构,使系统具有自适应、自组织和自修复的特性。

本文实现了基于遗传算法的硬件演化过程。通过Mcu随机产生种群,选择好的基因进行交叉变异产生后代,然后将合适的基因通过测试找到最佳重构方案。选择最佳方案应用于硬件,实现自我修复和自适应。

1 软件算法

遗传算法(GeneTIc Algorithm,GA)是由美国密执安大学John Holland教授于20世纪70年代提出并逐步发展起来的一种自适应全局优化搜索算法。他模拟自然选择和自然遗传过程发生的繁殖,交叉和基因突变现象,在每次迭代中都保留一组候选解,并按某种指标从群解中选取较优个体,利用遗传算子对这些个体进行组合,产生新一代的候选解群,直到满足某种收敛指标,最终得到问题的最优解或近似解。

基本遗传算法由4部分组成:(1)编码(产生初始种群)。(2)适应度函数计算。(3)遗传算子(选择、交叉、变异)。(4)运行参数。

1.1 选择

遗传算法首先要产生初始种群,通常叫做染色体。染色体由基因组成,如11001,每位二进制数就是一个基因变量,然后通过适应度函数检测合格的染色体,选择合格染色体进行下一步的交叉、变异,得到新个体。

遗传算法中的适应度,是表示某一个体对环境的适应能力,也表示该个体繁殖后代的能力。遗传算法的适应度函数也叫评价函数,是用以判断群体中个体优劣程度的指标,它是根据所求问题的目标函数进行评估的。

此处适应度选择函数的模式通过一种反馈模式,将产生的个体经过仿真检测评估。如果达到要求,经评估结果存入存储???,然后以轮盘赌的方式对所有的函数结果加权,判断每个基因的适应度与加权和的比值,即介于(0,1)的小数,选择大于—个值比如0.8为合格,当评估完群体中所有个体的适应度后,选择适应度大于0.8的个体存储,然后等待由交叉变异??椴龅男赂鎏?。

1.2 交叉变异

交叉变异??榈玫嚼醋匝≡衲?榈牧礁龈鎏?,根据随机数??椴乃婊虢徊娓怕首鞅冉?,判断是否进行交叉操作。交叉算子根据交叉率将种群中的两个个体随机交换某些基因,能够产生新的基因组合,期望将有益基因组合在一起。

如找到两个父代基因,需要进行交叉,找到基因的交叉点,将各个基因的交叉点交叉基因变量形成新的基因变量,变异就是每个基因找到基因变异点,试图通过基因变异找到合适的方案,如图1所示。

基于单片机对FPGA进行编程配置

1.3 基因下载

得到的优良基因就是所需的方案,将这个方案直接下载,最后实现可控制,可重构,自适应。如图2所示。

基于单片机对FPGA进行编程配置

基本遗传算法是通过某种编码机制把对象抽象为由特定符号按一定顺序排成的串,就像染色体都是由基因排成的串,此处是使用二进制编码,得到的是5 bit二进制字符串。程序如下:

基于单片机对FPGA进行编程配置

2 FPGA基本结构

目前主流FPGA均采用基于SRAM工艺的查找表结构,也有些军品和宇航级FPGA,采用Flash或熔丝与反熔丝工艺的查找表结构。通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对FPGA的重复配置。

查找表(Look-Up-Table)简称为LUT,目前FPGA中多使用4输入的LUT,所以每个LUT可以看成一个有4位地址线的RAM。这样,每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出。

2.1 多路复用器(MulTIplexer)

基于这种4输入LUT结构的原理,采用了4输入的复用选择器,在多路数据传送过程中,能够根据需要将其中任意一路选出,也称多路选择器或多路开关。本文将控制器产生的5位数据流通过移位寄存器来控制4个输入端口的选择,如图3所示。

基于单片机对FPGA进行编程配置

2.2 移位寄存器(Shift Register)

在数字电路中,通?;嵊眉拇嫫鞔娣哦剖莼虼?,如图4所示。Mux的选择位由控制器产生的数据流经缓存后输出,SelA[1,0],SelB[1,O]分别作用于两个多路复用器。移位寄存器中输出控制多路复用器的控制位如表1所示。

基于单片机对FPGA进行编程配置

基于单片机对FPGA进行编程配置

2.3 与非门

与非门是组成各种电路的基础门,可根据需要,用与非门搭建不同的门,如图5所示,将不同的与非门结构实现与门或门等其他功能,实现动态可重构。

3 可重构系统的单元结构搭建

根据4输入LUT的结构原理,本电路选用2个4输入的MUX用来选择与非门的输入端口,然后用1个2输入的MUX选择数据的输出,3个MUX的选择位分别用SelB[1,0],SelA[1,0],Sel-out控制,移位寄存器作为5位串行二进制数的缓存,如图6所示??芍?,与非门可以通过东西南北4输入的选择组成各种数字电路,这种单元结构可以继续扩展为2&TImes;2或更多单元,实现复杂的数字电路。这里演示单元结构形成的与门和或门的简单结构,进一步说明可重构的可实现性。

基于单片机对FPGA进行编程配置

基于单片机对FPGA进行编程配置

当产生数据流经过缓存进行重构电路后,可以看到新的熟悉电路所实现的功能,如图7所示。通过观察输入和输出端的关系,测试得到所需电路的最佳方案,即可下载到硬件,完成所需任务。

基于单片机对FPGA进行编程配置

4 硬件平台结构

硬件结构是基于单片机与FPGA的通信。Mcu选择MSP430,通过RS232和FPGA进行通信,PC机通过JTAG接口向中心芯片下载程序。外围设备中,选择2个8位LED,4位输入按键,1个12864液晶显示,预留32位的扩展接口。如图8所示,FPGA选择的是Ahera的EP1C16Q240C8。

5 小结

实施电路可重构技术,已成为计算系统研究中的新热点,使硬件逐渐软件化,通过微处理器结合多个FPGA对其进行配置,实现动态局部可重构,具有较强的通用性和自适应性,适用于??榛杓?。本文基于5 bit数据流,实现了FPGA的部分动态可重构,可以实时生成所需要的硬件结构。动态可重构可以充分利用可重配置硬件,尤其是可重配置计算方面。该技术在理论上有较大发展,FPGA未来的发展方向之一就是做支持动态可配置的SOPC硬件。

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可编程衰减器位于基站和终端之间,通过对射频信号的衰减控制,实现对无线信号的模拟,从而实现对测试场景的...

发表于 2018-06-17 14:02 ? 50次阅读
这种可编程衰减器最高可支持8×8输入输出的矩阵结...

单片机承载着深度学习的未来

果然,TensorFlow Mobile的老大,满脑子还是便携设备的事。Pete Warden,是谷...

发表于 2018-06-15 09:06 ? 1132次阅读
单片机承载着深度学习的未来

你一定想知道FPGA的那些事...

作者:张泽小脚丫STEP 导读:FPGA(Field Programmable Gate Array...

发表于 2018-06-14 13:35 ? 305次阅读
你一定想知道FPGA的那些事...

利用FPGA的可编程性和Java平台良好的移植性...

传统的嵌入式系统设计的主要目标是找到一种优化的体系结构来完成单一的,特定的功能。对这样的系统来说,A...

发表于 2018-06-14 09:16 ? 69次阅读
利用FPGA的可编程性和Java平台良好的移植性...

用FPGA来实现控制电阻的提供的设计过程

本文介绍了用FPGA来实现控制电阻的提供,用软件的方式来设计硬件,设计过程中可用有关软件进行各种仿真...

发表于 2018-06-14 09:06 ? 67次阅读
用FPGA来实现控制电阻的提供的设计过程

8年单片机老司机带我们抢先体验RX65N开发板

设置好,单击应用,关闭该对话框,然后重新单击调试按钮进行调试。这次程序就可以保存到芯片内的闪存了。但...

发表于 2018-06-14 08:42 ? 986次阅读
8年单片机老司机带我们抢先体验RX65N开发板

一种基于fpga的多轴控制器,可以控制多轴电机的...

介绍了一种基于fpga的多轴控制器,控制器主要由arm7(LPC2214)和fpga(EP2C5T1...

发表于 2018-06-14 08:24 ? 66次阅读
一种基于fpga的多轴控制器,可以控制多轴电机的...

单片机启动代码详解

启动代码通常都烧写在flash中,它是系统一上电就执行的一段程序,它运行在任何用户c代码之前。

发表于 2018-06-13 15:20 ? 315次阅读
单片机启动代码详解

为应用选择最佳可编程SoC时进行的六个设计考虑

SoC FPGA器件在一个器件中同时集成了处理器和FPGA体系结构。将两种技术合并起来具有很多优点,...

发表于 2018-06-13 14:59 ? 148次阅读
为应用选择最佳可编程SoC时进行的六个设计考虑

FPGA学习系列:13. 任意分频器设计

设计背景: 分频在 fpga的设计中一直都担任着很重要的角色,而说到分频,我相信很多人都已经想到了利...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 554次阅读
FPGA学习系列:13. 任意分频器设计

FPGA学习系列:14. 锁相环pll设计

设计背景: 在我们设计工程中我们会用到100M,500M等时钟,如果我们的晶振达不到我们就需要倍频,...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 707次阅读
FPGA学习系列:14. 锁相环pll设计

FPGA学习系列:15. 呼吸灯(pwm)设计

设计背景: 呼吸灯 广泛应用于手机之上,并成为各大品牌新款手机的卖点之一。如果手机里面有未处理的通知...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 885次阅读
FPGA学习系列:15. 呼吸灯(pwm)设计

FPGA学习系列:16. rom控制器设计

设计背景: ROM是只读存储器(Read-Only Memory)的简称,是一种只能读出事先所存数据...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 472次阅读
FPGA学习系列:16. rom控制器设计

补充: FPGA产生基于LFSR的伪随机数

大家好,又到了每日学习的时间了,上一篇《荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器》文中,提到了要实现...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 499次阅读
补充: FPGA产生基于LFSR的伪随机数

FPGA学习系列:12. 边沿检测设计

设计背景: 在我们工程设计中,有时会需要到上升沿和下降沿这么一个说法,通过上升沿和下降沿来驱动一个电...

发表于 2018-06-13 11:20 ? 398次阅读
FPGA学习系列:12. 边沿检测设计

荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器

大家好,又到了每日学习的时间了,今天我们来聊一聊基于FPGA 的CRC校验码生成器。下面咱们就来具体...

发表于 2018-06-13 11:18 ? 439次阅读
荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器

Web Installer提供的各种特性及设计方...

你有没有注意到在Netflix流媒体视频播放时,有时候视频模糊,然后很快恢复到高质量? 你知道Net...

发表于 2018-06-13 09:19 ? 427次阅读
Web Installer提供的各种特性及设计方...

FPGA定点小数的常规格式、相对于浮点小数的优势...

所谓定点小数,就是小数点固定地隐含在某一位置上的数据。由于小数点的位置是固定的,所以就没有必要储存它...

发表于 2018-06-12 19:34 ? 376次阅读
FPGA定点小数的常规格式、相对于浮点小数的优势...

如何在SDK系统中添加新的目标配置

赛灵思SDK允许您使用远程主机中的赛灵思硬件服务器来调试远程目标设备.....

发表于 2018-06-12 09:11 ? 608次阅读
如何在SDK系统中添加新的目标配置

如何使用 Nios II 处理器进行你中意的设计...

使用 Nios II 处理器进行设计”第二部分

发表于 2018-06-11 14:36 ? 481次阅读
如何使用 Nios II 处理器进行你中意的设计...
  • 池莉:她构建了一座叫“生活”的城 2018-12-13
  • GreatNews The Intelligent RSS Reader 2018-12-13
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