一种定点加法结果位宽限制的处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定点加法结果位宽限制的处理方法和装置，基于加法器输入操作数的高位部分获得上溢预判值和下溢预判值，基于运算结果中次高位向最高位的进位，获得运算结果是否超出加法器输入位宽的溢出判断和运算结果的符号位判断；结合上溢预判值、下溢预判值、溢出判断、符号位判断和加法器运算结果判断运算结果是否上溢出或下溢出。这种采用在加法器运算结果获得之前对运算结果进行预判，并在加法器运算结果得到之后的约一级门延时后，基于预判结果和运算结果能够立刻判断出是否需要进行饱和运算的处理方法，相比于现有技术中得到运算结果后再判断是否需要对运算结果进行饱和处理的处理方式，提升了加法器限制位宽操作的处理速度。

Width limit processing method and device of a fixed point addition results

The invention discloses a bit limited processing method and device of a fixed-point addition results, upper part of adder input operand overflow and underflow value obtained to predict the anticipation value based on the calculation results in high to carry the highest gain based on the operation result is beyond the adder enter the overflow judgement and calculation results the sign bit with the anticipation value judgment; overflow and underflow and overflow anticipation value judgment, judgment and sign bit adder computing results to determine the operation result is overflow or underflow. The results obtained in the adder computing the results of the operation before the pre sentence, and the adder computing results about a gate delay obtained after, predict the results and calculation results can determine whether the need for treatment based on the saturation operation immediately, compared to the existing technology in computing results and then determine whether to deal with the way of calculation result is saturated, enhance the processing speed limit width adder operation.

【技术实现步骤摘要】
一种定点加法结果位宽限制的处理方法和装置
本专利技术属于数字信号处理
，具体地说，是涉及一种定点加法结果位宽限制的处理方法和装置。
技术介绍
加法器作为数据处理的基本器件不仅单独使用于数据处理集成电路中，而且还作为一个基本的部件应用于乘法器等处理器的运算部件中。大部分算法中都会用到乘法操作，特别是在信号处理算法中，先进行乘法操作然后将乘法结果与累加寄存器中的结果相加/减的乘累加操作是核心操作之一，这使得每秒可执行乘累加操作数（MAC/S）成为简单衡量一个数字信号处理器计算能力的指标之一。不仅是在数字信号处理器中，通用处理器为了中也集成了乘累加器，某些通用处理器为了加速图像处理或其他科学计算，也使用了乘累加器。定点乘法操作的结果位宽是输入操作数位宽的两倍（假设两个输入操作数位宽相同），如果需要经过多次乘法操作，理论上运算结果的位宽将以指数形式增长。但通常处理器可处理数据的位宽是有限制的，而且一般情况下程序设计员也不需要得到如此形式的结果，所以通常情况下，需要限制乘法结果的位宽与输入数的位宽相同。通常，累加寄存器的位宽长于乘法结果，例如32位乘累加器中乘法结果是64位，其累加寄存器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，包括：基于加法器输入操作数的高位部分，获得上溢预判值和下溢预判值；以及，基于加法器运算结果中次高位向最高位的进位，获得所述运算结果是否超出所述加法器输入位宽的溢出判断和所述运算结果的符号位判断；基于所述上溢预判值、所述下溢预判值、所述溢出判断、所述符号位判断和所述加法器运算结果，判断所述运算结果是否上溢出或下溢出；若是，将所述运算结果饱和至所述加法器限制位宽可表示范围的最大值或最小值写出；若否，将所述运算结果不经饱和处理写出。

【技术特征摘要】
1.一种定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，包括：基于加法器输入操作数的高位部分，获得上溢预判值和下溢预判值；以及，基于加法器运算结果中次高位向最高位的进位，获得所述运算结果是否超出所述加法器输入位宽的溢出判断和所述运算结果的符号位判断；基于所述上溢预判值、所述下溢预判值、所述溢出判断、所述符号位判断和所述加法器运算结果，判断所述运算结果是否上溢出或下溢出；若是，将所述运算结果饱和至所述加法器限制位宽可表示范围的最大值或最小值写出；若否，将所述运算结果不经饱和处理写出。2.根据权利要求1所述的定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，所述基于加法器输入操作数的高位部分，获得上溢预判值和下溢预判值，具体为：基于所述加法器输入操作数的高位部分得到传递码、产生码和零码；基于所述传递码、所述产生码和所述零码的编码获得上溢预测因子和下溢预测因子；根据所述上溢预测因子的规约或运算得到所述上溢预判值，根据所述下溢预测因子的规约或运算得到所述下溢预判值；其中，所述上溢预测因子的每一位根据所述传递码的每一位与权重低一位的零码采取同或运算得到；所述下溢预测因子的每一位根据所述传递码的每一位与权重低一位的产生码采取同或运算得到；所述传递码每一位为所述输入操作数的高位部分的相同权重位采取异或运算得到；所述产生码每一位为所述输入操作数的高位部分的相同权重位采取与运算得到；所述零码每一位为所述输入操作数的高位部分的相同权重位采取或非运算得到。3.根据权利要求2所述的定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，基于加法器运算结果中次高位向最高位的进位，获得所述运算结果是否超出所述加法器输入位宽的溢出判断和所述运算结果的符号位判断，具体为：根据所述零码最高位和所述运算结果中次高位向最高位的进位采取与运算得到上溢位判断结果；根据所述产生码最高位和取反的所述运算结果中次高位向最高位的进位采取与运算得到下溢位判断结果；根据所述零码最高位和所述运算结果中次高位向最高位的进位采取或运算后，和所述产生码最高位采取与运算再取反运算确定所述符号位判断。4.根据权利要求3所述的定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，判断所述运算结果是否上溢出，具体为：判断所述运算结果是否大于所述加法器输入位宽可表示的最大值；或，判断所述运算结果是否大于所述加法器限制位宽可表示的最大值；判断所述运算结果是否下溢出，具体为：判断所述运算结果是否小于所述加法器输入位宽可表示的最小值；或，判断所述运算结果是否小于所述加法器限制位宽可表示的最小值。5.根据权利要求4所述的定点加法结果位宽限制的处理方法，其特征在于，判断所述运算结果是否大于所述加法器输入位宽可表示的最大值，具体为：基于所述上溢位判断结果，判断所述运算结果是否大于所述加法器输入位宽可表示的最大值；判断所述运算结果是否大于所述加法器限制位宽可表示的最大值，具体为：根据对所述上溢预判值和所述运算结果处于限制位宽范围内的最高位采取或运算，再与所述符号位判断采取与运算后的运算结果，判断所述运算结果是否大于所述加法器限制位宽可表示的最大值；判断所述运算结果是否小于所述加法器输入位宽可表示的最小值，具体为：基于所述下溢位判断结果，判断所述运算结果是否小于所述加法器输入位宽可表示的最小值；判断所述运算结果是否小于所述加法器限制位宽可表示的最小值，具体为：根据对所述下溢预判值和所述运算结果处于限制位宽范围内的最高位采取或运算，再与所述符号位判断采取与运算后的运算结果，判断所述运算结果是否小于所述加法器限制位宽可表示的最小值。6.一种定点加法结果位宽限制的处理装置，其特征在于，包括预判模块、溢出判断和符号位确定模块、溢出结果判定模块和运算结果表示模块；所述预判模块，用于基于加法器输入操作数的高位部分，获得上溢预判值和下溢预判值；所述溢出判断和符号位确定模块，用于基于加法器运算结果中次高位向最高位的进位，获得所述运算结果是否超...

【专利技术属性】
技术研发人员：周沈刚，李任伟，
申请(专利权)人：青岛朗思信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37