[发明专利]一种基于CORDIC算法的可重构浮点运算装置

权利要求书

1.一种基于CORDIC算法的可重构浮点运算装置，其特征在于，其包括预处理模块，可重构CORDIC迭代单元模块和后处理模块；

预处理模块，将待运算数据从单精度浮点格式转换为定点格式，并将其映射到收敛域内；

可重构CORDIC迭代单元模块，由旋转模块A和旋转模块B两部分组成，旋转模块A将收敛域中的定点格式数据进行串行流水迭代运算得到最终运算结果或运算中间值，旋转模块B对运算中间值进行并行迭代运算得到最终运算结果；

后处理模块，对从旋转模块A或旋转模块B输出的最终运算结果完成定点到单精度浮点的转换；

所述可重构浮点运算装置设置3比特信号T₁T₀M来进行模式的选择，其中，信号T₁T₀用于坐标系统的选择，信号M用于旋转模式的选择；T₁T₀＝00，01和10分别表示圆周，线性和双曲坐标系统，M＝0表示旋转模式，M＝1表示向量模式；

所述待运算数据为IEEE-754标准的单精度浮点格式；其中，CORDIC算法中的X通路的数据表示为：Y通路的数据表示为：Z通路的数据表示为：S_X表示X通路数据的符号位，M_X表示X通路数据的尾数，E_X表示X通路数据的指数；S_Y表示Y通路数据的符号位，M_Y表示Y通路数据的尾数，E_Y表示Y通路数据的指数；S_Z表示Z通路数据的符号位，M_Z表示Z通路数据的尾数，E_Z表示Z通路数据的指数；

所述预处理模块首先针对待运算数据进行运算模式选择，对于单精度浮点三角函数运算，包括正余弦函数及反正切函数，根据指数位与偏移码127的差值对尾数进行移位，转换为1比特符号位，2比特整数位和22比特小数形式的定点数，然后基于三角函数变换的方法对收敛域进行扩展，将[-π,π]区间内的角度映射到[-π/4,π/4]；对于单精度浮点乘法、除法及开方运算，根据浮点数运算规则，首先完成指数位的加减，并将尾数表示为1比特符号位，1比特整数位和23比特小数形式的定点数；对于乘法运算，待运算数据转换为定点数后即满足算法收敛域，对于除法运算，需将初值Y₀右移一位即满足算法收敛域；对于开方运算，设被开方数为a,初值X₀为a+1，Y₀为a-1，即满足算法收敛域。

2.如权利要求1所述的一种基于CORDIC算法的可重构浮点运算装置，其特征在于，所述旋转模块A包括CORDIC旋转计算模块和旋转方向生成模块，CORDIC旋转计算模块根据信号T₁T₀M来选择Z通路在不同坐标系下的旋转角度，并复用迭代单元完成算法的串行流水迭代，旋转方向生成模块用于生成X，Y和Z通路的旋转方向；其中，开方、除法及反正切运算经过模块A运算之后即得出最终运算结果，乘法及正余弦运算经过模块A运算后得出运算中间值，旋转模块B采用旋转方向并行预测方法对运算中间值进行并行迭代运算得到最终运算结果。