一种并行元胞自动机处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种并行元胞自动机处理系统，包括主控制机和并行元胞自动机处理设备（通过FPGA开发板实现），并行元胞自动机处理设备包括FPGA芯片以及与FPGA芯片连接的外围设备；其中，FPGA芯片包括外围设备控制器以及通过Avalon总线连接的NiosII软核处理器和元胞自动机并行计算模块；NiosII软核处理器接收主控制机发送的待计算的数据，将待计算的数据发送给元胞自动机并行模块，并从元胞自动机并行计算模块中读取计算结果发送给主控制机。本实用新型专利技术可提高元胞自动机的模拟计算效率，显著提高模拟的速度，缩短实验周期，系统结构相对简单，成本较低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及元胞自动机，特别涉及一种并行元胞自动机处理系统。
技术介绍
兀胞自动机(CellularAutomata 或 Cellular Automaton,简称 CA)是 John VonNeumann提出的一种完全并行的计算模型(1950s)。CA模型包括一个由若干元胞构成的离散的元胞空间，每个元胞的状态由有限数量的信息位组成，在同一时钟驱动下，按照相同的局部演化规则，同步(并行)更新每个元胞的状态。一方面，CA模型具有通用计算性质，用自动机演化规则可以模拟任何计算流程(理论上可以模拟任何复杂的自然行为)，另一方面，CA模型足够简单，它直接根据系统的微观作用机制设计局部演化规则来模拟复杂现象，因此，CA模型在物理、化学、生物和人工智能等问题研究中得到广泛的应用。·CA模型的实现是一项重要的实用技术，目前CA模型的大多数应用都是基于现代数字计算机，它不同于CA的体系结构，其设计思想基于Turing机理论(1936)，是一种串行计算的数学模型。元胞自动机本身的并行性与现代数字计算机的串行体系结构是CA应用中的内在矛盾，这极大限制了 CA模型的计算效率。在CA模型的应用中，现代数字计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并行元胞自动机处理系统，包括主控制机和与该主控制机连接的并行元胞自动机处理设备，并行元胞自动机处理设备通过FPGA开发板实现，其特征在于，并行元胞自动机处理设备包括FPGA芯片以及与FPGA芯片连接的外围设备；其中，FPGA芯片包括Nios？II软核处理器、元胞自动机并行计算模块和外围设备控制器，外围设备控制器通过Avalon总线与Nios？II软核处理器、元胞自动机并行计算模块相连接；Nios？II软核处理器接收主控制机发送的待计算的数据，将待计算的数据发送给元胞自动机并行计算模块，并从元胞自动机并行计算模块中读取计算结果发送给主控制机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：墙威，张良，曹蕙，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：实用新型
国别省市：