Herramienta para la construcción de prototipos de sistemas difusos en microcontroladores de 8 bits

FUZZYCOMP: UNA HERRAMIENTA PARA LA CONSTRUCCIÓN
DE PROTOTIPOS DE SISTEMAS DIFUSOS EN
MICROCONTROLADORES DE 8 BITS

JORGE BAENA
Grupo de Microelectrónica. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia.

MÓNICA VALLEJO
Grupo de Microelectrónica. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia.

JOSÉ AEDO
Coordinador del Grupo de Microelectrónica. Facultad de Ingeniería. Universidadde Antioquia.

Recibido para revisar 15 de Abril de 2002, aceptado 2 de Julio de 2002, versión final 5 de Agosto de 2002.

RESUMEN: En este artículo se presenta el desarrollo de una herramienta que permite la implementación de
Sistemas Difusos (SD) en microcontroladores de 8 bits. Similar a un compilador, esta herramienta genera el
código en lenguaje ensamblador para la ejecución eficientedel sistema difuso en un microcontrolador de la
familia CPU08. El código es generado a partir de una especificación textual del sistema difuso. La
herramienta, por lo tanto, disminuye el tiempo requerido para la construcción de prototipos de sistemas
difusos en un hardware de bajo costo. La herramienta fue implementada usando C++ y se utilizaron técnicas
modernas para la construcción decompiladores en su construcción. Con el fin de verificar su funcionamiento
se utilizaron diferentes sistemas difusos “benchmark”.
PALABRAS CLAVES: Compiladores, Programación Orientada a Objetos,
Embebidos.

Lógica Difusa, Sistemas

ABSTRACT: This article presents the development of a software tool that allows the implementation of
Fuzzy Systems (FS) on 8 bits microcontrollers. Similar to acompiler, this tool generates the code in
assembler for efficient execution of the fuzzy system on a CPU08 microcontroller family. The code is
generated from a textual specification of the fuzzy system. Therefore this tool reduces the prototyping time of
fuzzy systems in a low cost hardware. The tool was implemented using modern techniques for compiler
construction and was built using C++. It wasusing several fuzzy systems benchmark in order to test the tool.
KEYWORDS: Compiler, Object Oriented Programming, Fuzzy logic, Embedded Systems.

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INTRODUCCIÓN

El uso de los sistemas difusos se ha venido
incrementando considerablemente en los últimos
años, principalmente en el área de control. Este
aumento en las aplicaciones ha traído la
necesidad del desarrollo de herramientas desimulación y de generación de código que
simplifiquen el proceso de implementación y
disminuyan el tiempo de introducción de nuevos
productos al mercado (Altrock, 1995; Altrock,
1999). En este trabajo se presenta la
implementación de una herramienta de software
que permite, partiendo de una especificación
textual de un sistema difuso, la generación de un
código para la construcción deprototipos de

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Baena et al.

dichos sistemas en un microcontrolador de 8 bits
de la familia CPU08 (CPU08, 2001).
En el desarrollo de la herramienta se
utilizaron técnicas modernas, basada en objetos,
desarrolladas para la construcción de
compiladores (Holmes, 1995). La gramática para
la especificación del sistema difuso se realizó en
BNF (Holmes, 1995) y se usó el Flex (Paxson) yByacc (Yacc) en la construcción del “parser” y
del “scanner”.
Para la implementación de la herramienta se
diseñó una biblioteca de objetos que permite
crear una representación de la estructura de un
sistema difuso como un “árbol” de objetos. Con
base en esta representación inicial se realizan
varias transformaciones con el objetivo de
generar una nueva representación, también en
forma de“árbol”, que es más apropiada para la
generación del código. Cada nodo (objeto) del
árbol en la representación optimizada es dotado
con métodos para la generación de código, de tal
forma que el proceso de generación es realizado
mediante un recorrido controlado por cada uno
de los nodos del árbol activando los métodos de
generación correspondientes. Todo el proceso de
generación es...