对数计算装置、方法、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种对数计算装置、方法、电子设备及计算机可读存储介质，包括：数值提取器、查找表存储器和计算单元；查找表存储器包括：查找表，查找表包括：小数与小数对应的对数值之间的对应关系；数值提取器用于：提取输入数据的指数部分，以及按照预设的精度调节指令，调节输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分；计算单元用于：根据目标小数部分，从查找表中查找与目标小数部分对应的目标对数值；并根据指数部分和目标对数值，获得输入数据的对数计算结果。本发明专利技术省去了每次求解目标小数部分的对数值的实际运算，也就省去了电路中用于实现求解目标小数部分的对数值的运算器，极大降低了电路的面积和整体功耗。极大降低了电路的面积和整体功耗。极大降低了电路的面积和整体功耗。

【技术实现步骤摘要】
对数计算装置、方法、电子设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种对数计算装置、方法、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在计算设备的数学运算过程中，对数运算是比较常见的运算类型。
[0003]目前，针对输入数据的对数运算在进行拆分后，可以拆分出针对输入数据的小数部分的对数运算，而计算设备的硬件计算电路中需要设置各种运算器来实现小数部分的对数运算。
[0004]但是，目前需要设置较多种类和数量的运算器进行小数部分的对数运算，导致电路中运算器的数量较多，使得电路的面积和整体功耗过大。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种对数计算装置、方法、电子设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中电路的面积和整体功耗过大的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种对数计算装置，所述装置包括：
[0007]数值提取器、查找表存储器和计算单元；
[0008]所述查找表存储器包括：查找表，所述查找表包括：小数与所述小数对应的对数值之间的对应关系；
[0009]所述数值提取器用于：提取输入数据的指数部分，以及按照预设的精度调节指令，调节所述输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分；
[0010]所述计算单元用于：根据所述目标小数部分，从所述查找表中查找与所述目标小数部分对应的目标对数值；并根据所述指数部分和所述目标对数值，获得所述输入数据的对数计算结果。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种对数计算方法，所述方法包括：
[0012]提取输入数据的指数部分；
[0013]按照预设的精度调节指令，调节所述输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分；
[0014]根据所述目标小数部分，从所述查找表中查找与所述目标小数部分对应的目标对数值；
[0015]根据所述指数部分和所述目标对数值，获得所述输入数据的对数计算结果。
[0016]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器；
[0017]用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
[0018]其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现所述的方法。
[0019]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行所述的方法。
[0020]本专利技术实施例在获取输入数据后，通过数值提取器提取输入数据的指数部分，以及按照预设的精度调节指令，调节输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分，再采用计算单元根据目标小数部分，从查找表中查找与目标小数部分对应的目标对数值，并根据指数部分和目标对数值，获得输入数据的对数计算结果。本专利技术实施例基于输入数据的小数部分的每种组合与对应对数值具有一一对应关系的特性，提前获得这种对应关系并将这种对应关系构建为查找表存储于电路，在具体计算时，可以通过查找表来获得输入数据的目标小数部分的目标对数值，从而省去了每次求解目标小数部分的对数值的实际运算，也就省去了电路中用于实现求解目标小数部分的对数值的运算器，极大降低了电路的面积和整体功耗。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种对数计算装置的结构框图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的一种对数计算装置的具体结构框图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的一种对数计算方法的步骤流程图；
[0025]图4是本专利技术实施例提供的一种电子设备的逻辑框图；
[0026]图5是本专利技术实施例提供的一种另一种电子设备的逻辑框图。
具体实施方式
[0027]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028]在计算领域，对数运算是一种场景运算类型，对数是对求幂的逆运算，如果a
x
＝N(a>0,且a≠1)，则x叫做以a为底N的对数，记做x＝log(a)(N)，其中，a叫做对数的底，N叫做真数，通常可以将以10为底的对数叫做常用对数。
[0029]在本专利技术实施例中，针对输入数据DataIn，若要计算输入数据DataIn的对数，则先将输入数据DataIn表示为二进制形式。例如，假设输入数据DataIn的数据位宽为16比特，则二进制形式表示的输入数据：
[0030]DataIn＝1.b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b
10
b
11
b
12
b
13
b
14
b
15
×215
；
[0031]DataIn＝1
×215
+{b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b
10
b
11
b
12
b
13
b
14
b
15
}；
[0032]若进一步以取4位小数作为计算精度，则上述输入数据DataIn可以进一步表示为：DataIn＝1.b0b1b2b3×2exp
；其中，指数exp＝15。
[0033]可见，将二进制的输入数据拆分后，可以获得指数部分和小数部分，而小数部分由于位数繁多，即使取部分小数也会导致进行对数运算时运算繁琐复杂，需要采用较多运算器来实现运算，使得电路的面积和整体功耗过大。
[0034]为了解决上述问题，本专利技术基于对二进制输入数据的小数部分的组合形式的研
究，发现输入数据的小数部分的组合形式具有规律可循的特性(每一位为0或1)，本专利技术基于对输入数据的小数部分的对数值的研究，发现输入数据的小数部分的每种组合与对应对数值具有一一对应关系的特性，则本专利技术实施例可以将小数与所述小数对应的对数值之间的对应关系进行统计，构建查找表，将查找表存储于电路中的查找表存储器，以及引入数值提取器，并去除电路中用于计算小数部分的对数值的运算器。
[0035]则本专利技术实施例在获取输入数据后，通过数值提取器提取输入数据的指数部分，以及按照预设的精度调节指令，调节输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分，再采用计算单元根据目标小数部分，从查找表中查找与目标小数部分对应的目标对数值，并根据指数部分和目标对数值，获得输入数据的对数计算结果。本专利技术实施例基于输入数据的小数部分的每种组合与对应对数值具有一一对应关系的特性，提前获得这种对应关系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对数计算装置，其特征在于，所述装置包括：数值提取器、查找表存储器和计算单元；所述查找表存储器包括：查找表，所述查找表包括：小数与所述小数对应的对数值之间的对应关系；所述数值提取器用于：提取输入数据的指数部分，以及按照预设的精度调节指令，调节所述输入数据的小数部分的位宽后，获得目标小数部分；所述计算单元用于：根据所述目标小数部分，从所述查找表中查找与所述目标小数部分对应的目标对数值；并根据所述指数部分和所述目标对数值，获得所述输入数据的对数计算结果。2.根据权利要求1所述的对数计算装置，其特征在于，所述数值提取器具体用于：将所述输入数据表示为二进制数据；根据所述二进制数据的位宽，确定所述输入数据的指数部分。3.根据权利要求1所述的对数计算装置，其特征在于，所述指数部分的指数值为：输入数据的位宽，与输入数据当前的小数部分首次出现1的位数之间的差值。4.根据权利要求1所述的对数计算装置，其特征在于，所述数值提取器具体用于：采用多路选择器按照预设的精度调节指令，调节所述输入数据的小数部分的位宽。5.根据权利要求1所述的对数计算装置，其特征在于，所述查找表中所述小数对应的对数值为：所述小数的对数计算结果与4的乘积结果。6.根据权利要求1所述的对数计算装置，其特征在于，所述计算单元具体用于：根据所述目标小数部分，从所述查找表中查找与所述目标小数部分对应的目标对数值；通过移位器和加法器计算获得所述指数部分的计算结果；通过加法器将所述指数部分的计算结果和所述目标对数值进行加和运算，获得所述输入数据的对数计算结果。7.根据权利要求6所述的对数计算装置，其特征在于，通过公式：m＝(23+22)
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐川，孙延坤，
申请(专利权)人：广州全盛威信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：