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1、《自动化技术与应用》2009年第28卷第03期控制理论与应用ControlTheoryandApplications一种基于SOPC求解TSP问题的人工免疫算法*龚非,莫宏伟,马向东(哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001）摘要:可编程片上系统SOPC是Altera公司近年来提出的一种灵活、高效的片上系统解决方案,它将处理器、存储器、I/O口等系统所需的组件集成到FPGA芯片上。在此平台上运用人工免疫算法解决已被证明是一个组合优化难题的TSP（旅行商）问题,仿真结果表明,该方法具有优良的收敛速度和防止陷入局部最小的能力。关键词:SOPC;嵌入式
2、系统;TSP问题;人工免疫算法中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1003-7241(2009)03-0018-03AnSOPC-basedArtificialImmuneAlgorithmforTSPGONGFei,MOHong-wei,MAXiang-dong(CollegeofAutomation,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001China)Abstract:SOPC(SystemonProgrammableChip)isanefficientsystem-on-chipsolutionintr
3、oducedbyAlteraCorporation,whichintegratestheprocessor,memory,I/OportsandothermodulesintotheFPGAChip.ThispaperpresentsanartificialimmunealgorithmimplementedonsuchaplatformtosolvetheTSPproblem.Keywords:SOPC;embeddedsystem;TSPproblem;artificialimmunealgorithm1引言和继续领导低端嵌入式产品市场,ARM处理器以
4、其高性能、低功TSP(旅行商)问题作为经典的组合优化问题,已被证明是一个耗等突出优点已在32位嵌入式应用中稳居世界第一。目前嵌入式NP难题。另一方面,现实中的许多工程问题,如网络布线、物流系统已经进入了单片SOC(Systemonachip,片上系统)的设计配送、VLSI(超大规模集成电路)设计,都可以抽象成为TSP问题。阶段,并逐步进入实用化、规范化阶段。可以说TSP问题一个既具有理论价值又有广泛的工程应用价值的SOC指在单片集成系统级多元化的大规模功能模块,从而构组合优化问题[1]。成一个能够处理各种信息的集成电路。这个系统通常由一个主控免疫算法是一种
5、集进化机制和免疫机制于一体的全局并行算单元和一些功能模块构造而成,主控单元是一个处理器,在其周法,能有效的解决TSP问题中的退化现象,并具有较快的收敛速度。围,根据系统功能配置功能模块,完成信号的接收、预处理、转换及执行任务,并将硬件逻辑和智能算法集成在一起。2SOPC技术最近发展起来的可编程片上系统（SOPC,SystemonPro-嵌入式系统(EmbeddedSystem)实际上是“嵌入式计算机系grammablechip)技术提供了另一种实现SOC的途径,即用大规统”的简称,是对于通用计算机系统而言。嵌入式往往只是一个模可编程器件的FPGA来实现SO
6、C的功能。大系统中的某个组成部分,控制大系统的工作,其价值在于它所控制的大系统。3SOPC开发嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件QuartusII软件是Altera的综合开发工具,通过使用此开发资源(如处理器、存储器)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实工具,设计者可以创建、组织和管理自己的设计[2][3]。时相应要求高。随着消费家电的智能化,嵌入式系统更显重要。本实验采用开发板的资源:FPGA:CycloneII系列的EP2C5、像我们常见到的手机,电子字典,交换机,路由器等都是典型的嵌配置芯片EPCS1,用于存储FPGA的配置信息、8
7、MbyteSDRAM入式系统嵌入式处理器有多种,8位微处理控制器(51单片机)占据和2MbyteFlashSOPC软硬件开发流程如图1。*基金项目:哈尔滨市青年科技创新人才基金(编号2007RFQXS033)3.1硬件开发环境收稿日期:2008-08-25硬件开发环境由SOPCBuilder与QuartusII软件提供。18
8、TechniquesofAutomation&Applications控制理论与应用《自动化技术与应用》2009年第28卷第03期ControlTheoryandApplicationsSOPC由CPU、存储器接口、标准外围设备和用户
9、自定义的外围疫应答中体液免疫的简单模拟,这种应答过程通过抗体学习设
