一种基于CORDIC算法的N次根计算装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于CORDIC算法的N次根计算装置及方法。该装置包括基本计算模块、CORDIC模块和控制模块；控制模块用于控制CORDIC模块和基本计算模块之间的配合计算；CORDIC模块用于进行对数运算、除法运算、双曲正弦运算和双曲余弦运算；基本计算模块用于对需要输入给CORDIC模块的数据或CORDIC模块输出的数据进行加法和移位操作。首先利用双曲CORDIC旋转模式对被开方数进行对数运算，然后利用线性CORDIC向量模式进行除法运算，最后利用双曲CORDIC向量模式进行指数运算，得到N次根的计算结果。本发明专利技术能够实现N次根的计算，在保持较高精度的同时，极大地降低了硬件资源的开销。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CORDIC算法的N次根计算装置及方法
本专利技术涉及超大规模集成电路设计领域，尤其涉及一种高精度、低硬件资源开销的N次根计算装置及其方法。
技术介绍
N次根作为一种常见的计算，经常应用于一些特殊领域，如计算机视觉、电磁学、大气科学、流体力学等。在超大规模集成电路设计中，实现N次根的计算具有一定的难度。现有的技术大多是针对平方根和立方根的计算，实现的方法有查找表、线性收敛法、逐位计算法和牛顿迭代法等，其中最常用的方法为牛顿迭代法。牛顿迭代法也可以用于N次根的计算，它具有一定的优点：收敛速度为二阶，迭代次数较少，计算速度快。但是牛顿迭代法的精度与初始点有关，当初始点选择不当时，计算精度会大大降低，而且在利用牛顿迭代法进行N次根的计算时，一个固定的硬件电路只能用于某一个特定根指数的次方根的求解，通用性低。此外，牛顿迭代法的运算量大，需要使用大量的乘法器，占用较多的硬件资源。因此如何在增加运算精度、保证运算速度的前提下，使用较少的硬件资源进行N次根的计算，是现有技术亟需解决的问题。CORDIC(CoordinateRotationDi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CORDIC算法的N次根计算装置，其特征在于，包括基本计算模块、CORDIC模块和控制模块；所述基本计算模块与CORDIC模块相连，所述控制模块分别与基本计算模块和CORDIC模块连接，其中：/n所述控制模块用于控制CORDIC模块和基本计算模块之间的配合计算；/n所述CORDIC模块可多次复用，用于进行对数运算、除法运算、双曲正弦运算和双曲余弦运算；/n所述基本计算模块用于对需要输入给CORDIC模块的数据或CORDIC模块输出的数据进行加法和移位操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CORDIC算法的N次根计算装置，其特征在于，包括基本计算模块、CORDIC模块和控制模块；所述基本计算模块与CORDIC模块相连，所述控制模块分别与基本计算模块和CORDIC模块连接，其中：
所述控制模块用于控制CORDIC模块和基本计算模块之间的配合计算；
所述CORDIC模块可多次复用，用于进行对数运算、除法运算、双曲正弦运算和双曲余弦运算；
所述基本计算模块用于对需要输入给CORDIC模块的数据或CORDIC模块输出的数据进行加法和移位操作。


2.根据权利要求1所述的一种基于CORDIC算法的N次根计算装置，其特征在于，所述CORDIC模块包括：
(1)计算单元，该计算单元在同一时刻进行双曲CORDIC向量模式计算、线性CORDIC向量模式计算和双曲CORDIC旋转模式计算中的一种；
(2)多个数据选择器，其中，与CORDIC模块输入端相连的三个数据选择器用于控制CORDIC计算单元的操作数，该操作数有两个选项，分别为CORDIC模块外输入的起始值和CORDIC模块内进行CORDIC计算产生的迭代值；与CORDIC模块输出端相连的三个数据选择器用于控制CORDIC模块计算数据输出前进行加法操作还是减法操作；另外设置三个数据选择器用于选择CORDIC模块的计算模式，所述计算模式包括双曲CORDIC向量模式计算、线性CORDIC向量模式计算和双曲CORDIC旋转模式计算三种；
(3)寄存器，用于存储与CORDIC模块输入端相连的三个数据选择器输出的数据。


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【专利技术属性】
技术研发人员：潘红兵，薛元，陈轩，罗元勇，王宇宣，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32