[发明专利]算术逻辑单元

权利要求书

1.一种算术逻辑单元ALU(320)，包括：

预处理单元(404)，所述预处理单元(404)能够操作为生成包括像素的N个窗口作为第一数据；

第一路由网格(408)，其被连接到多个数据通道，其中所述第一路由网格(408)适于驱动每个所述窗口到对应的数据通道(400)；

第二路由网格(412)，其被连接到所述数据通道(400)，其中所述第二路由网格(412)适于将滤波器系数作为第二数据提供到所述数据通道(400)中；以及

其中，每个所述数据通道(400)包括数量为N的多个函数单元(500)，该函数单元具有来自所述第一路由网格(408)的第一输入和来自所述第二路由网格(412)的第二输入，其中，所述函数单元(500)能够操作为计算相应的第一数据和相应的第二数据的函数的N个实例；

其中避免在所述ALU中存储所述第一数据和所述第二数据，且避免存储所述第一数据和所述第二数据的所述函数的中间结果；

其中，每个所述数据通道(400)包括具有来自所述函数单元(500)的输入的缩减单元(504)，其中，所述缩减单元(504)被配置为对N个结果执行加法操作，从而输出过滤的输出结果。

2.如权利要求1所述的算术逻辑单元ALU(320)，其中，所述多个数据通道包括N个数据通道(400)。

3.如权利要求1所述的算术逻辑单元ALU(320)，其中所述N个窗口中最左边的窗口位于横坐标X且包含多达X+F个像素，以及其中所述N个窗口分别起始于像素X、X+1、X+2直至X+N-1，并且分别包括多达X+F、X+1+F、X+2+F直至X+F+N-1个像素。

4.如权利要求1所述的算术逻辑单元ALU(320)，其中，所述函数在所述第一数据的数据a与所述第二数据的数据b之间被执行，其中，所述函数是从包含加法a+b、减法a-b、乘法a*b、a和b之间的关系运算、以及差的绝对值ABS(a-b)的组中选择的，所述关系运算包括检查a是否小于b或检查a是否不超过b。

5.一种使用算术逻辑单元ALU(320)来执行输入矩阵A和B的矩阵乘法以产生N×N的输出矩阵的计算方法，所述方法包括：

使用第一路由网格(408)进行第一路由，从而驱动第一数据到多个数据通道(400)，使得数据通道(400)接收输入矩阵A的相应的行；

使用第二路由网格(412)进行第二路由，从而将B矩阵的列作为第二数据驱动到所述数据通道(400)；

其中，每个所述数据通道(400)包括数量为N的多个函数单元(500)，该函数单元具有来自所述第一路由网格(408)的第一输入和来自所述第二路由网格(412)的第二输入；

其中每个所述数据通道(400)包括缩减单元(504)，所述缩减单元(504)具有来自所述函数单元(500)的输入；以及

在所述数据通道(400)中：

(i)使用所述数量为N的多个函数单元(500)计算相应的第一数据和相应的第二数据的乘法函数的N个实例，从而输出N个结果；

(ii)使用所述缩减单元(504)，对所述N个结果执行加法操作，从而输出输出结果；

(iii)通过加到循环累加器缓冲器(502)的累加器的内容来累加所述输出结果。

6.一种能够由算术逻辑单元ALU(320)执行的计算方法，所述方法包括：

预处理以生成包括像素的N个窗口作为第一数据并驱动每个窗口到对应的数据通道；

将滤波器系数作为第二数据提供到数据通道中；以及

在所述数据通道(400)中：

(i)计算相应的第一数据和相应的第二数据的函数的N个实例，从而输出N个结果；

(ii)对所述N个结果执行加法操作，从而输出过滤的输出结果；

以及其中避免在所述ALU中存储所述第一数据和所述第二数据，且避免存储所述第一数据和所述第二数据的所述函数的中间结果。

7.如权利要求6所述的计算方法，还包括：

将所述函数配置为相乘从而执行线性滤波。