第五章 路徑規劃演算法之硬體電路設計
5.3 其他應用模組
本章節將介紹所需用到的其他電路模組，其中包含了隨機亂數模組與 RAM。
我們分別由以下小節來敘述。
5.3.1 隨機亂數模組
圖 5- 20 為隨機亂數模組的邏輯符號圖，其訊號腳位說明由表 5- 11 來表示。
隨機亂數模組可以同時輸出兩組不同的隨機亂數(oRandvalue1, oRandvalue2)，其 中一組亂數傳送到距離模組中，根據轉換規則，將 oRandvalue1 與 q
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比較，進而 決 定 採 用 追 隨 行 為 或 探 索 行 為 來 建 立 下 一 個 格 點 位 置 ； 另 外 一 組 亂 數 oRandvalue2 傳送到探索模組中使用。51
Random iClock
iInitseed
oRandvalue1[31..0]
oRandvalue2[31..0]
圖 5- 20 隨機亂數模組之邏輯符號圖
表 5- 11 隨機亂數模組輸出入訊號說明表
訊號名稱 傳輸方向 功能說明
iClock Input 時脈訊號
iInitseed Input 初始訊號
oRandvalue1 Output 隨機亂數 1 oRandvalue2 Output 隨機亂數 2
5.3.2 RAM
RAM 由 Quartus II 裡面的 Mega Function 所建立的，是本硬體中能使用速度 最快的記憶體。本論文使用了三組 RAM，功用分別為儲存費洛蒙資料、距離資 料以及最佳路徑的格點編號資訊。RAM 的輸入端包含了寫入和讀取致能訊號、
寫入資料以及讀取位址和寫入位址。還有一個輸出端負責輸出所讀取的資料，
RAM 的輪及符號圖如圖 5- 21 所表示，訊號腳位說明如表 5- 12 所表示。
RAM
wraddress clock
q data
wren
rdaddress rden
圖 5- 21 RAM 之邏輯符號圖
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表 5- 12 RAM 訊號腳位說明表
訊號名稱 傳輸方向 功能說明
clock Input 時脈訊號
wren Input 硬體端寫入致能
data Input 硬體端寫入資料
wraddress Input 硬體端寫入資料之記憶體位置
rden Input 軟體端讀取致能
rdaddress Input 軟體端讀取資料之記憶體位置
q Output 輸出資料至硬體端
5.3.3 Control panel
Control panel 為 altera 公司所附與的一個附件程式，其主要是藉由 usb 連接 De2-70，以透過電腦中的介面來控制 DE2-70 內的元件，如圖 5- 22。。我們使用 Control Panel 將地圖先寫入至板子上的 Flash memory。
圖 5- 22 control panel
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5.3.4 lcd_timing controller
此模組主要是在控制時序，當圖片資訊傳送至 LCD 螢幕上的暫存器後，
lcd_timing controller 會控制圖片顯示的時間點。此外，圖片上的 RGB 資料轉換也 是在此控制。因此，當我們觸碰螢幕所點選起點和終點的位置要顯示在螢幕上，
以及經過演算法所規劃之路徑的呈現，都是在此模組中撰寫。
5.3.5 adc_spi_controller
adc_spi_controller 主要輸出觸碰螢幕上的 XY 座標資訊，藉由此模組可以得 到點選螢幕的起點和終點之 XY 座標資訊，隨後再將座標資訊傳送至演算法硬體 模組。
5.3.6 flash_to_sdram_controller
一開始使用 Control panel 將圖片傳至 flash memory 後，此模組負責讀取圖片 的資訊，包含了檔頭資料、RAW DATA、RGB 資訊以及點陣資料，再把這些資料 存放在 SDRAM 中，以供其他模組使用。
5.3.7 touch_point_detector
touch_point_detector 主要是偵測所觸碰的位置資訊，於螢幕上不同區域的範 圍內給定其一特定功能。本文中給定螢幕左方一“start”的觸控範圍，當一外力 施加於此範圍時，則開始進行路徑規劃。