【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力存储器优化，尤其涉及基于定点cpu的高精度浮点数计算方法及系统。
技术介绍
1、根据数据处理和表示的方式，继电保护装置可以采用定点cpu和浮点cpu，浮点cpu优点表示范围广，如三十二位定点cpu，定点整数和定点小数都可以是十六位，而三十二位浮点cpu是可以浮动的，理论上可以完全使用三十二位。
2、但是，浮点cpu也有一些缺点，如浮点表示时，有多个部分都需要参与计算(比如尾数、阶码)，所以功耗会比定点cpu高；另外，浮点cpu的价格要比定点cpu高，因而一些保护装置也会采用定点cpu。定点cpu功耗低，电路简单，但是表示数的范围窄，在处理浮点数时，效率不是很高。因此亟需一种提高定点cpu处理浮点数的效率方法。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术提供了基于定点cpu的高精度浮点数计算方法及系统解决在目前保护装置也会采用定点cpu时表示数的范围窄，在处理浮点数时，效率不是很高的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，包括：
4、根据浮点数转换定点数形式规则，将浮点数转换为定点数形式，所述规则包括基于浮点数的正负情况、左移位数及右移位数共同确定定点数；
5、依据确定的定点数，设定两个定点数的低十六位与高十六位的计算规则，将浮点数相乘转换为定点数相乘，得到定点数s；
6、
7、依据乘积结果类型，控制乘积为定点数或浮点数，若为浮点数则转化为定点数。
8、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：所述浮点数转换定点数形式规则还包括，
9、将第一浮点数a进行位移m位得到a1并将a1、m组合转换为三十二位定点数p，将a1置于p的低十六位，移位数m置于p的高十六位；
10、将第二浮点数b进行位移n位得到b1，并将b1、n组合转换为三十二位定点数q，将b1置于q的低十六位，移位数n置于q的高十六位。
11、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：所述规则基于浮点数的正负情况、左移位数及右移位数共同确定定点数，具体包括，如果第一浮点数a为正数，左移位数m1应满足a1＝a*2m1≤32767，且m1为最大值，则三十二位定点数p为：
12、p＝(u int 16)a1+((u int 16)m1)＜＜16
13、如果第一浮点数a为负数，左移位数m1应满足a1＝abs(a)*2m1≤32767，且m1为最大值，则三十二位定点数p为：
14、p＝(u int 16)neg(a1)+((u int 16)m1)＜＜16
15、所述第二浮点数b左移n1规则相同。
16、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：还包括，如果第一浮点数a为正数，且a＞32767，右移位数m2应满足a1＝a/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数p为：
17、p＝(u int 16)a1+((u int 16)neg(m2))＜＜16
18、如果第一浮点数a为负数，且abs(a)＞32767，右移位数m2应满足a1＝abs(a)/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数p为：
19、p＝(u int 16)neg(a1)+((u int 16)neg(m2))＜＜16
20、如果第一浮点数a已经是三十二位定点数形式，其低十六位数为a1，高十六位数为l，且a1＞32767，右移位数m2应满足a1＝a/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数p为：
21、若l≥m2，则p＝(u int 16)a1+((u int 16)(l-m2))＜＜16；
22、若l＜m2，则p＝(u int 16)a1+((u int 16)neg(l-m2))＜＜16；
23、如果第一浮点数a已经是三十二位定点数形式，其低十六位数为a1，高十六位数为l，a1为负数且abs(a1)＞32767，右移位数m2应满足a1＝a/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数p为：
24、若l≥m2，则p＝(uint16)neg(a1)+((uint16)(l-m2))＜＜16；
25、若l＜m2，则p＝(uint16)neg(a1)+((uint16)neg(l-m2))＜＜16；
26、式中：uint16()表示取十六位无符号定点数；abs()表示取绝对值；neg()表示取补码；″＜＜″表示左移；
27、所述第二浮点数b右移位数n2规则相同。
28、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：所述设定两个定点数的低十六位与高十六位的计算规则，将浮点数相乘转换为定点数相乘，得到定点数s，具体为，
29、两个定点数的低十六位相乘得到乘积，高十六位相加或相减，控制移位方向和移位位数。
30、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：依据低十六位与高十六位数据移位判定规则，对定点数s进行数据移位处理，并得到乘积结果，所述判定规则为：
31、m＝(u int 8)(p＞＞16)
32、n＝(u int 8)(q＞＞16)
33、其中，m表示定点数p的位移数；n表示定点数q的位移数；
34、若m、n的最高位均为0，则：
35、k＝(u int 8)(m+n)
36、其中，k表示定点数s的位移数；
37、若m、n的最高位均为1，则：
38、k＝(u int 8)((int 8)m+(int 8)n)
39、若m的最高位均为0，n的最高位均为1，则：
40、k＝(u int 8)(m+(int 8)n)
41、若m的最高位均为1，n的最高位均为0，则：
42、k＝(u int 8)((int 8)m+n)
43、式中：u int 8表示取八位无符号定点数；int 8()表示取八位带符号定点数；″＞＞″表示右移。
44、如果k的最高位为0，需要将三十二位定点数s右移k位得到数t；
45、如果k的最高位为1，需要将三十二位定点数s左移neg(k)位得到数t。
46、作为本专利技术所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法的一种优选方案，其中：依据乘积结果类型，控制乘积为定点数或浮点数，若为浮点数则转化为定点数，具体包括，
47、若乘积是最终结果，则t为三十二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，所述浮点数转换定点数形式规则还包括，
3.如权利要求1或2所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，所述规则基于浮点数的正负情况、左移位数及右移位数共同确定定点数，具体包括，如果第一浮点数A为正数，左移位数m1应满足A1＝A*2m1≤32767，且m1为最大值，则三十二位定点数P为：
4.如权利要求3所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，还包括，如果第一浮点数A为正数，且A＞32767，右移位数m2应满足A1＝A/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数P为：
5.如权利要求4所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，所述设定两个定点数的低十六位与高十六位的计算规则，将浮点数相乘转换为定点数相乘，得到定点数S，具体为，
6.如权利要求5所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，依据低十六位与高十六位数据移位判定规则，对
7.如权利要求1或6所述的基于定点CPU的高精度浮点数计算方法，其特征在于，依据乘积结果类型，控制乘积为定点数或浮点数，若为浮点数则转化为定点数，具体包括，
8.基于定点CPU的高精度浮点数计算的系统，其特征在于，包括，
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于定点CPU的高精度浮点数计算方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，其特征在于，所述浮点数转换定点数形式规则还包括，
3.如权利要求1或2所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，其特征在于，所述规则基于浮点数的正负情况、左移位数及右移位数共同确定定点数，具体包括，如果第一浮点数a为正数，左移位数m1应满足a1＝a*2m1≤32767，且m1为最大值，则三十二位定点数p为：
4.如权利要求3所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，其特征在于，还包括，如果第一浮点数a为正数，且a＞32767，右移位数m2应满足a1＝a/2m2≤32767，且m2为最小值，则三十二位定点数p为：
5.如权利要求4所述的基于定点cpu的高精度浮点数计算方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小波，丁俊健，赵斌，牟瑛琦，罗铭，刘万斌，
申请(专利权)人：南京国电南自维美德自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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