[发明专利]基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器

权利要求书

1.基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，作为协处理器的三角函数运算器包括：运算控制模块（301）、寄存器组模块（302）和伪流水运算迭代单元（303）；

寄存器组模块（302）包括A类寄存器：启动三角函数运算的运行控制寄存器、说明三角函数运算状态的计算状态寄存器、标明运算类型的运算命令寄存器、说明运算精度的运算精度寄存器及保存三角函数运算结果的计算结果寄存器和操作数寄存器；还设有总线接口，通过该总线接口与处理器相连接；

操作数寄存器中存放的处理器发出的操作数0直接被发送至伪流水运算迭代单元（303），寄存器组模块（302）将包括启动运算的控制信息通过信号s₀发送至运算控制模块（301），运算控制模块（301）根据运算命令寄存器指示的三角函数计算类型，将计算三角函数类型所需的常数，操作数1和操作数2，送至伪流水运算迭代单元（303），启动运算；

所述的伪流水运算迭代单元（303）包含实现CORDIC算法的n级流水单元；信号s₁将运算控制单元（301）从伪流水运算迭代单元（303）所获得的运算的状态实时更新至寄存器组模块（302）中的运算状态寄存器；

根据运算精度寄存器、运行控制寄存器的指示，运算控制单元（301）向伪流水运算迭代单元（303）发出信号s₂，将伪流水运算迭代单元（303）的上一轮的输出反馈作为伪流水运算迭代单元下一轮计算（303）的输入；经过m次反馈使CORDIC运算达到m×n次迭代；

当运算精度将要达到运算精度寄存器的要求时，信号s₂给出最后一次迭代的指示信号；伪流水运算迭代单元（303）运算完成后的结果或运算错误的信息经信号s₃送至运算控制单元（301），再反馈给寄存器组模块（302）的计算结果寄存器，最后发送给处理器。

2.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的伪流水运算迭代单元（303）中的每一级流水单元包含若干个加减法器，若干个移位器，加减法器的类型与操作数的类型一致，移位器最多对操作数移位m×n。

3.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的寄存器组模块（302）还包括控制三角函数运算器功耗的时钟控制寄存器。

4.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，当n个三角函数计算命令并行执行时，寄存器组模块（302）中的A类寄存器、运算控制单元（301）中的控制逻辑分别有n套，其中n为伪流水迭代运算单元（303）在一次迭代中执行的流水级数；运算控制单元（301）的每套独立的控制逻辑分别运行一个计算命令；

存器组模块（302）中还设有优先级寄存器，按设定的顺序将并行的多个三角函数运算命令分别加载到伪流水运算迭代单元（303）中。

5.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的运算控制单元（301）一直检测信号s₃，当发生运算结果错误时，运算控制单元（301）发出指令结束运算过程，并通过s₁更新存器组模块（302）中的运算状态寄存器。

6.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的操作数0为需要计算的数，通过处理器写入操作数寄存器。

7.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的伪流水运算迭代单元（303）在n级流水单元之前还设有互连结构，互连结构包括多个多路选择器，根据来自运算控制单元（301）的号s₂确定操作数0、操作数1和操作数2与n级流水单元运算时的x，y,z的对应关系。

8.如权利要求1所述的基于CORDIC算法的反馈和流水线结构相结合的三角函数运算器，其特征在于，所述的寄存器组模块（302）通过AHB总线与处理器相连接。