1 #include "reg52.h"
2 //------------------------------------------------------------------------------------
3 // 定义差距输入常量
4 #define GAP_ZERO 0x00
5 #define GAP_VSMALL 0x01
6 #define GAP_SMALL 0x02
7 #define GAP_MEDIUM 0x03
8 #define GAP_BIG 0x04
9 // 定义控制输出常量
10 #define TURN_ZERO 0x80
11 #define TURN_VSMALL 0x81
12 #define TURN_SMALL 0x82
13 #define TURN_MEDIUM 0x83
14 #define TURN_BIG 0x84
15 //-------------定义常量----------------------------------------------------------------
16 #define MU_MAX 0XFF //模糊度的最大值为0XFF代表面1
17 #define RULE_TOT 10 //规则数个数
18 #define MF_TOT 5 //成员函数的个数
19 #define IO_NUM 0x07
20 #define LABEL_NUM 0x70
21 #define DEFAULT_VALUE 0x00
22 //----------------定义数据库-----------------------------------------------------------
23 unsigned char code output_memf[MF_TOT]={0, 15, 35, 60, 102};// OUTPUT TURNING NUMBER:
24 // ZERO, VSMALL, SMALL, MEDIUM, BIG
25 // 输入功能函数以点斜式方式存储. 第一维成员函数标号第二维是点斜式数据
26 unsigned char code input_memf[MF_TOT][4]={ //距离功能函数
27 { 0x00, 0x00, 0x00, 0x0d }, // VSLOW
28 { 0x00, 0x0d, 0x14, 0x0d }, // SLOW
29 { 0x1e, 0x0d, 0x32, 0x0d }, // MEDIUM
30 { 0x3C, 0x0d, 0x50, 0x0d }, // FAST
31 { 0x50, 0x09, 0x6e, 0x00 } // VFAST
32 };
33 //-----------定义模糊系统规则-----------------------------------------------------------
34 unsigned char code rules[RULE_TOT]={
35 // if... then...
36 GAP_ZERO,TURN_ZERO,
37 GAP_VSMALL,TURN_VSMALL,
38 GAP_SMALL,TURN_SMALL,
39 GAP_MEDIUM,TURN_MEDIUM,
40 GAP_BIG,TURN_BIG
41 };
42 //-----------定义各变量-----------------------------------------------------------------
43 unsigned char outputs[MF_TOT],fuzzy_out; //模糊输出mu值
44 //-----------子程序函数头申明-----------------------------------------------------------
45 void fuzzy_engine(uchar);
46 uchar compute_memval(uchar,uchar);
47 void defuzzify(void);
48 /***************************************************************************************************************/
49 uchar compute_memval(uchar input,uchar label)
50 {
51 int data temp;
52 if (input < input_memf[label][0])
53 { // 如果输入不在曲线下u值为0
54 return 0;
55 }
56 else
57 {
58 if (input < input_memf[label][2])
59 {
60 temp=input; // 用点斜式计算mu
61 temp-=input_memf[label][0];
62 if (!input_memf[label][1])
63 {
64 temp=MU_MAX;
65 }
66 else
67 {
68 temp*=input_memf[label][1];
69 }
70 if (temp < 0x100)
71 { // 如果结果不超过1
72 return temp; // 返回计算结果
73 }
74 else
75 {
76 return MU_MAX; // 确保mu值在范围内
77 }
78 }
79 else
80 { // 输入落在第二条斜线上
81 temp=input; // 用点斜式方法计算 mu
82 temp-=input_memf[label][2];
83 temp*=input_memf[label][3];
84 temp=MU_MAX-temp;
85 if (temp < 0)
86 { // 确保结果不小于0
87 return 0;
88 }
89 else
90 {
91 return temp; // mu为正 – 返回结果
92 }
93 }
94 }
95 return 0;
96 }
97 /*******************************************************************************
98 Function: defuzzify
99 Description: 计算模糊输出的重心并调用函数把它
100 转换成可被系统使用的输出量
101 Parameters: 无.
102 Returns: 无.
103 Side Effects: outputs[][] 数组被清零.
104 *******************************************************************************/
105 void defuzzify(void)
106 {
107 unsigned long numerator, denominator;
108 unsigned char j;
109 numerator=0; // 恢复总数值
110 denominator=0;
111 for (j=0; j<MF_TOT; j++)
112 { // 计算总和值
113 numerator+=(outputs[j]*output_memf[j]);
114 denominator+=outputs[j];
115 outputs[j]=0; // 清零输出作为参考使用
116 if (denominator)
117 { // 确保分母是0的情况不发生
118 fuzzy_out=numerator/denominator; // 确定 COG
119 }
120 else
121 {
122 fuzzy_out=DEFAULT_VALUE; // 没有规则被触发
123 }
124 }
125 }
126 /*******************************************************************************
127 Function: fuzzy_engine
128 Description: 实施规则基中的规则
129 Parameters: 无
130 Returns: 无.
131 Side Effects: 无
132 ********************************************************************************/
133 unsigned char bdata clause_val; // 保存当前的分支进行快速访问
134 sbit clause_type = clause_val^7; // 表示分支是否是条件分支或者是结果分支
135 void fuzzy_engine(uchar input)
136 {
137 bit then; // 当正在分析结果时置位
138 unsigned char if_val, // 保存当前规则中条件分支中的值
139 clause, // 规则基中当前的分支
140 mu, // 保存当前分支中的值
141 label=0; // 被条件使用的成员函数
142 then=0; // 设第一个分支是条件分支
143 if_val=MU_MAX; // max out mu for the first rule
144 for (clause=0; clause<RULE_TOT; clause++)
145 { // 遍历每条规则
146 clause_val=rules[clause]; // 读入当前的分支
147 if (!clause_type)
148 { // 当前的分支是不是条件分支
149 if (then)
150 { // 是否正在分析结果...
151 then=0;
152 if_val=MU_MAX; // 复位mu
153 }
154 mu=compute_memval(input, label); // 得到条件分支的值
155 if_val=mu;
156 label++;
157 }
158 else
159 { // 当前分支是结果
160 then=1; // 置位标志位,如果当前规则的mu比参考的值要大,保存这个值作为新的模糊输出
161 if (outputs[clause_val&0x07] < if_val)
162 {
163 outputs[clause_val&0x07]=if_val;
164 }
165 }
166 }
167 defuzzify(); // 用COG方法计算模糊输出和反模糊输出
168 }
