[发明专利]一种坐标旋转数字处理器

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种坐标旋转数字处理器。

背景技术

CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer，坐标旋转数字计算)方法，是J.D.Volder1于1959年首次提出，主要用于三角函数、双曲线、指数、对数的计算。该算法通过基本的加和移位运算代替乘法运算，使得矢量的旋转和定向的计算不再需要三角函数、乘法、开方、反三角、指数等函数。

但是，现有的CORDIC处理器都只能实现单一的计算功能，例如，仅能实现旋转功能，或者是仅能实现求解arctan角度的功能等。当系统要求实现多种计算功能时，需要部署多个单功能的CORDIC处理器，由此需要消耗较多的资源，并增加系统功耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种坐标旋转数字处理器，能够同时实现旋转和求解arctan角度的功能，降低资源的需求和系统的功耗。

第一方面，提供一种坐标旋转数字处理器，包括初始层和至少一个迭代层；

所述初始层包括：第一数据选择器、第二数据选择器、第一选择加法器、第二选择加法器、第三选择加法器、第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器；

其中，所述第一数据选择器的第一输入端接第一角度，其第二输入端接第二角度，其控制端接模式选择信号；

所述第二数据选择器的第一输入端接所述第一数据选择器的输出端，其第二输入端接第一常量，其控制端接模式选择信号；

所述第一选择加法器的第一输入端接第一常量，其第二输入端接第二常量，其第三输入端接所述第二数据选择器的输出端，其输出端接所述第一寄存器的输入端；所述第一寄存器的输出端作为所述初始层的第一输出端；

所述第二选择加法器的第一输入端接第二常量，其第二输入端接第一常量，其第三输入端接所述第二数据选择器的输出端，其输出端接所述第二寄存器的输入端；所述第二寄存器的输出端作为所述初始层的第二输出端；

所述第三选择加法器的第一输入端接所述第一数据选择器的输出端，其第二输入端接第三角度，其第三输入端接所述第二数据选择器的输出端，其输出端接所述第三寄存器的输入端；所述第三寄存器的输出端作为所述初始层的第三输出端；

第i个迭代层包括：第一移位器、第二移位器、第三数据选择器、第四选择加法器、第五选择加法器、第六选择加法器、第四寄存器、第五寄存器和第六寄存器；

其中，所述第三数据选择器的第一输入端接上一层的第一输出端，其第二输入端接所述上一层的第三输出端，其控制端接模式选择信号；

所述第一移位器的输入端接所述上一层的第二输出端，其输出端接所述第四选择加法器的第二输入端；所述第二移位器的输入端接所述上一层的第一输出端，其输出端接所述第五选择加法器的第二输入端；

所述第四选择加法器的第一输入端接所述上一层的第一输出端，其第二输入端接所述第一移位器的输出端，其第三输入端接所述第三数据选择器的输出端，其输出端接所述第四寄存器的输入端；所述第四寄存器的输出端作为所述第i个迭代层的第一输出端；

所述第五选择加法器的第一输入端接所述上一层的第二输出端，其第二输入端接所述第二移位器的输出端，其第三输入端接所述第三数据选择器的输出端，其输出端接所述第五寄存器的输入端；所述第五寄存器的输出端作为所述第i个迭代层的第二输出端；

所述第六选择加法器的第一输入端接所述上一层的第三输出端，其第二输入端接第四角度，其第三输入端接所述第三数据选择器的输出端，其输出端接所述第六寄存器的输入端；所述第六寄存器的输出端作为所述第i个迭代层的第三输出端。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，当所述模式选择信号为第一取值时，所述处理器实现坐标旋转功能，将初始输入信号旋转所述第一角度后，得到旋转后的输出信号；

其中，所述初始输入信号为x0+iy0，x0为所述第一常量，y0为所述第二常量；所述输出信号为x(n+1)+iy(n+1)，x(n+1)为最后一个迭代层的第一输出信号，y(n+1)为最后一个迭代层的第二输出信号；

当所述模式选择信号为第二取值时，所述处理器实现求解arctan的功能；

其中，cita(n+1)＝arctan(y0/x0)，cita(n+1)为最后一个迭代层的第三输出信号。

结合第一方面和第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，