[发明专利]利用四输入点积电路计算三角函数

权利要求书

1.一个系统，包括：

四元素点积电路(DP4)，其配置为：

(a)接收四个第一输入值(v1,v2,v3,v4)和四个第二输入值(u1,u2,u3,u4)；

(b)将所述四个第一输入值和四个第二输入值输入四个乘法器(Mul1,Mul2,Mul3,Mul4)；

(c)将所述乘法器Mul1和Mul2的输出值输入加法器Adder12中；

(d)将所述乘法器Mul3和Mul4的输出值输入加法器Adder34中；

(e)将所述加法器Adder12和所述加法器Adder34的输出值输入加法器AdderAll中；

(f)输出所述加法器AdderAll的输出值；

三角计算电路，其配置为：

通过将1/pi和x的表达式输入所述乘法器Mul1、Mul2、Mul3和Mul4来计算x/pi的估算值；

利用所述加法器Adder12、Adder34以及AdderAll对所述乘法器Mul1、Mul2、Mul3和Mul4的输出进行处理，以有效地计算值t，使得相较于将Mul1+Mul2+Mul3+Mul4作为输入自变量的三角计算电路的输出值，接收所述值t作为输入自变量的三角函数电路的输出值的精度高，其中所述三角计算电路将x/pi作为输入值计算出理论上准确的三角函数值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述三角计算电路进一步配置为利用所述加法器Adder12、Adder34和AdderAll来处理所述乘法器Mul1、Mul2、Mul3和Mul4的所述输出值以有效地近似计算t如下：

其中，x为以弧度表示的输入自变量。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述三角计算电路进一步配置为计算x/pi的近似值如下：

根据x指数部分expX的值来选择1/pi二进制表达式Fraction_RCP_PI中的一部分Fraction_EffectBits，使得Fraction_EffectBits在Fraction_RCP_PI中的有效位值随着expX的值减小。

4.根据权利要求3所述的系统，其中Fraction_RCP_PI具有216比特；且

其中所述三角计算电路进一步配置以对Fraction_EffectBits进行选择如下:

如果expX大于或等于25，Fraction_EffectBits

＝Fraction_RCP_PI[215-expX+25:215-expX+25-95]；

如果expX小于25，Fraction_EffectBits＝Fraction_RCP_PI[215:215-95]。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述三角计算电路进一步配置以计算所述x/pi的近似值如下：

将Fraction_RCP_PI划分为高位High、中位Mid、低位1Low1和低位2Low2四个部分；

在Mul1中用x的小数部分manX乘以高位High；

在Mul2中用manX乘以中位Mid；

在Mul3中用manX乘以低位1Low1；并且

在Mul4中用manX乘以低位2Low2。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述三角计算电路进一步配置为计算所述x/pi的近似值如下：

设函数ExpOfFraction_EffectBits＝(expX＝25)？2+25-expX:2；

当高位High的指数expHigh等于ExpOfFraction_EffectBits时，在Mul1中用manX乘以高部High；

当中位Mid的指数expMid等于expHigh-24时，在Mul2中用manX乘以中部Mid；

当低位1Low1的指数expLow1等于expHigh-48时，在Mul3中用manX乘以低部1Low1；

当低位2Low2的指数expLow2等于expHigh-72时，在Mul4中用manX乘以低部2Low2。