基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到三角函数产生器的设计领域，特指一种基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置。
技术介绍
在控制系统、科学计算、模拟仿真等的领域中，需要快速高精度的三角函数(尤其是三角正弦/余弦函数)的数值计算。为了速度的要求，有必要探索三角正弦/余弦函数硬件实现电路，为了达到精度的要求，需要对实现算法的误差进行分析控制。三角正弦/余弦函数的计算方法分为：查表法、多项式近似方法和数字迭代方法。传统的正余弦的计算方法是采用查找表和多项式近似结合的方法。查表法适用于精度要求低的情况，查找表的硬件开销将以计算精度的指数方式增长，当精度要求较高时，查找表的硬件消耗大。多项式近似在自变量较小时，收敛较快，Taylor算法中，计算三角函数的公式：sinx＝x-x3/3！+x5/5！-x7/7！+(-1)nx(2n+1)/(2n+1)！cosx＝x-x2/2！+x4/4！-x6/6！+(-1)nx(2n)/(2n)！从上式看出，当x趋近0时，sinx，cosx的收敛速度较快，但是当变量增大时，收敛的速度迅速减小，乘和加运算的次数增多，执行时间增长。通常采用查表法与Taylor展开或切比雪夫多项式相结合，通过查找表压缩自变量到一个较小的区域，然后通过多项式快速计算出结果。然而这种实现方法需要多个乘法器和加法器，硬件资源需求太高。CORDIC算法是一种实现多种超越函数的数字迭代方法，在旋转模式圆周坐标下能够实现三角正弦/余弦函数的计算。对比而言，CORDIC算法从运算本身入手，采用迭代的思想，用一系列与运算基数相关的角度的不断偏摆从而逼近所需旋转的角度。这是一个...
【技术保护点】
一种基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置，其特征在于，包括：预处理模块，用于完成输入角度从IEEE‑754标准的浮点格式到定点格式的转换，并完成Taylor算法是否启用的判断；旋转方向预测模块，用来对CORDIC算法中压缩迭代提供符号预测，完成对Z33的压缩计算，为并行计算提供乘数；CORDIC算法压缩迭代复用模块，用来完成CORDIC算法中前n/2次压缩迭代的计算；截断定点乘法器复用模块，用来在前面的周期内，完成Taylor展开式的计算，并用来在后面的周期中，完成CORDIC算法中并行迭代的计算；状态控制模块，用来协调CORDIC算法压缩迭代复用模块和截断定点乘法器复用模块的复用；后处理模块，用来根据预处理模块判断的结果信号选择三角函数的结果输出，并把结果从定点转换为IEEE‑754标准的浮点格式。
【技术特征摘要】
1.一种基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置，其特征在于，包括：预处理模块，用于完成输入角度从IEEE-754标准的浮点格式到定点格式的转换，并完成Taylor算法是否启用的判断；旋转方向预测模块，用来对CORDIC算法中压缩迭代提供符号预测，完成对Z33的压缩计算，为并行计算提供乘数；CORDIC算法压缩迭代复用模块，用来完成CORDIC算法中前n/2次压缩迭代的计算；截断定点乘法器复用模块，用来在前面的周期内，完成Taylor展开式的计算，并用来在后面的周期中，完成CORDIC算法中并行迭代的计算；状态控制模块，用来协调CORDIC算法压缩迭代复用模块和截断定点乘法器复用模块的复用；后处理模块，用来根据预处理模块判断的结果信号选择三角函数的结果输出，并把结果从定点转换为IEEE-754标准的浮点格式。2.根据权利要求1所述的基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置，其特征在于，所述预处理模块根据输入角度Z判断Taylor算法是否被选择，并把输入角度Z从IEEE-754标准双精度浮点格式转化成定点格式。3.根据权利要求2所述的基于T_CORDIC算法的低开销迭代三角函数装置，其特征在于，所述IEEE-754标准双精度浮点格式输入角度Z包括指数部分Ez和尾数部分Mz，所述预处理模块根据输入角度Z判断是否选择Taylor展开，如果1023-Ez大于4则选择Taylor展开计算sin(z)的值；当Z接近π/2时，先判断1023-Ez为0，再计算π/2-Mz'，判断结果的高4是否全为0，最坏的情况是高52位都为0，此时加法器的位数最多取52+64位；结果是则通过规格化处理得到π/2-Mz'的浮点表示，选择Tayl...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷元武，朱保周，彭元喜，郭阳，田甜，徐恩，彭浩，刘胜，马胜，刘仲，孙海燕，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。