基于FPGA的遺傳算法實現(xiàn)技術研究.pdf

1、迄今為止，對遺傳算法的研究主要以軟件實現(xiàn)為主，在速度上往往受到本質是串行計算的計算機的制約，使其在實時性要求高的場合的應用受到了限制。因此，采用硬件化設計具有重要的意義。 本文首先對遺傳算法三個基本算子的機理及其運行過程進行深入分析，依據(jù)硬件實現(xiàn)的特點，確定了合適的選擇算子、交叉算子和變異算子，并且確定了遺傳算法的運行參數(shù)。然后依據(jù)算法要求以及現(xiàn)場可編輯門陣列（FPGA）的特點進行模塊劃分與電路結構設計，具體包括初始化群體、適應

2、度計算、選擇、交叉、變異、群體存儲等功能模塊。接著詳細分析了各模塊的功能、端口連接、內部結構等，并利用硬件描述語言編寫源代碼實現(xiàn)各模塊功能，經過功能仿真、綜合、布局布線、時序仿真、下載等一系列步驟，最終在Xilinx的Spartan 3系列XC3S400－4PQ208芯片上實現(xiàn)。整個設計流程在Xilinx的ISE 6.2集成環(huán)境下完成。利用具體的測試函數(shù)檢驗算法性能，與軟件實現(xiàn)作比較，其測試結果顯示：設計實現(xiàn)了遺傳算法的基本功能，對于設