[发明专利]一种基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统

权利要求书

1.一种基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于包括：

核心算法控制模块，进行任务调度或连接其他模块；

2型双曲旋转模式CORDIC模块，通过多次迭代计算出以2为底、任意指数的指数函数结果；

2型双曲向量模式CORDIC模块，通过多次迭代计算出以2为底、任意真数的对数函数结果；

基本运算模块，包括四个基本运算单元，分比为：浮点转换单元、延时单元、加法单元和乘法单元，根据输入的浮点型底数、定点型指数，通过所述四个基本运算单元以及2型双曲旋转模式CORDIC模块与2型双曲向量模式CORDIC模块计算并输出类浮点型结果；

所述核心算法控制模块将基本运算模块中各个单元以及两个2型双曲CORDIC模块进行连接以及进行任务分配，最终输出指数函数运算结果；

所述计算系统计算指数函数的过程如下：

设定函数y＝a^x，a为常数且a＞0，a≠1，定义域x是实数R，底数a采用浮点型表示为a＝1.M*2^E，M为尾数、E为阶码；

当输入数据x、a有效时，混合型任意指数函数计算模块中的浮点转换单元先将浮点型a分离出阶码E和尾数M，延时单元将定点型x和阶码E分别进行固定延时传送给乘法单元和加法单元，而尾数M则加上1再向左移一位传送给HV-2CORDIC模块；

当HV-2 CORDIC模块的输出valid有效时，输出结果的小数部分与从延时单元得到的阶码E传送给加法单元，其结果作为一个乘法因子，和从延时单元得到的输入的定点型指数一起传送给乘法单元；

乘法单元输出结果转化为整数部分与正小数部分，整数部分经过延时单元作为最终指数函数结果的阶码，而正小数部分则作为HR-2CORDIC模块的输入；

当HR-2 CORDIC模块的输出valid有效时，其输出结果的小数部分截取高23位作为最终指数函数结果的尾数；

所述2型双曲旋转模式CORDIC模块采用sinh_2、cosh_2、tanh_2函数，且设定其迭代方程的输入初始值x、y、z分别为1/K_h、0、R，其中K_h为伸缩因子、R为待求2^R的指数，在迭代次数i＝4，13，40，...时，该CORDIC需做两次迭代。

2.根据权利要求1所述的基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于所述2型双曲向量模式CORDIC模块采用sinh_2、cosh_2、tanh_2函数，其迭代方程的输入初始值x、y、z分别为R+1、R-1、0，其中，R为待求log₂R的真数，在迭代次数i＝4，13，40，...时，该CORDIC要做两次迭代。

3.根据权利要求1所述的基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于所述延时单元具有可配置延时功能，其主要将输入的定点型指数、浮点转换单元分离出的阶码和输出的类浮点型阶码进行延时，分别传送给乘法单元和加法单元执行计算以及核心算法控制模块输出结果。

4.根据权利要求1所述的基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于所述基本运算模块中加法单元实现有符号数据相加饿功能，包含有两个加法因子分别为：浮点转换单元分离出的阶码、2型双曲向量模式CORDIC模块计算出的结果的小数部分。

5.根据权利要求1所述的基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于所述基本运算模块中乘法单元具有定点型数据相乘功能，包含有两个乘法因子分别为：从延时单元接收到的输入的定点型指数、从加法单元得到的输出结果。

6.根据权利要求1所述的基于2型双曲CORDIC任意指数函数的计算系统，其特征在于所述的输出类浮点型结果指的是：该结果的前固定位比特依旧分别表示符号位、阶码，但尾数部分不再是固定位比特，而是高于固定尾数位的2型双曲旋转模式CORDIC模块计算出的结果的小数位，该小数位根据精度需求具有可伸缩性。