[发明专利]用于滑动窗口运算的方法和设备

权利要求书

1.一种用于滑动窗口运算的设备，其包括：

第一寄存器，经配置以存储输入数据元素序列，所述第一寄存器具有第一通路和第二通路，所述第一通路存储所述输入数据元素序列中的第一输入数据元素,所述第二通路存储所述输入数据元素序列中的第二输入数据元素，所述第一输入数据元素在所述输入数据元素序列中与所述第二输入数据元素相邻；

逻辑移位器电路，经配置以将所述第一寄存器的输入数据元素移位与所述第一寄存器的第一通路的宽度相等的位数，以生成移位数据元素；

第二寄存器，经配置以存储所述移位数据元素，所述第二寄存器具有第一通路，所述第一通路存储所述移位数据元素中的第一移位数据元素，所述第一移位数据元素对应于所述第一寄存器的第二通路中的第二输入数据元素，其中所述第二寄存器的所述通路的宽度等于所述第一寄存器的所述通路的宽度；以及

单指令多数据SIMD通路，其具有与所述第一寄存器的所述第一通路的所述宽度相等的通路宽度，其中所述SIMD通路经配置以在通过所述逻辑移位器电路移位所述输入数据元素之后，在所述第一寄存器的所述第一通路中的所述第一输入数据元素和所述第二寄存器的所述第一通路中的所述第一移位数据元素上执行滑动窗口运算，其中执行所述滑动窗口运算包含基于存储在所述第一寄存器的第一通路的第一位置中的第一输入数据元素和存储在所述第二寄存器的第一通路的第二位置中的第一移位数据元素来确定结果，所述第二寄存器的第一通路的第二位置与所述第一寄存器的第一通路的所述第一位置具有不同的位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述SIMD通路基于指令在所述第一寄存器的所述第一通路中的第一输入数据元素、所述第二寄存器的所述第一通路中的第一移位数据元素或其任何组合上同时执行滑动窗口运算。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一寄存器的所述第一通路中的所述第一输入数据元素和所述第二寄存器的所述第一通路中的所述第一移位数据元素是基于所述指令的可操作代码中的最接近的字段来选择的。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述SIMD通路包括：

算术与逻辑单元ALU；

第一多路复用器，其经配置以将所述第一寄存器的所述第一通路中的第一输入数据元素中的一个提供到所述ALU或将所述第二寄存器的所述第一通路中的第一平移输入数据元素中的一个提供到所述ALU；以及

第二多路复用器，其经配置以将所述第一寄存器的所述第一通路中的第一输入数据元素中的一个提供到所述ALU或将所述第二寄存器的所述第一通路中的第一平移输入数据元素中的一个提供到所述ALU，

其中所述ALU可经操作以在由所述第一多路复用器提供的数据元素和由所述第二多路复用器提供的数据元素上执行水平运算。

5.根据权利要求4所述的设备，其中水平运算包括求和运算、按位或运算，或乘法运算。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述ALU可经操作以在由所述第一多路复用器提供的所述数据元素上以及在由所述第二多路复用器提供的所述数据元素上执行垂直运算，并且其中所述水平运算是在所述垂直运算之后执行的。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述垂直运算包括乘法运算。

8.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括多个通路，所述多个通路包含所述SIMD通路和第二SIMD通路，所述第二SIMD通路经配置以在存储在所述第一寄存器的第二通路中的第二输入数据元素和存储在所述第二寄存器的第二通路中的第二平移输入数据元素上执行滑动窗口运算。

9.根据权利要求8所述的设备，其中由所述SIMD通路执行的所述滑动窗口运算和由所述第二SIMD通路执行的所述滑动窗口运算是并行执行的。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述逻辑移位器电路经配置以将所述移位数据元素提供到所述第二寄存器。