[发明专利]一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法及其求解器

权利要求书

1.一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)对于待求解的大于等于0的单精度浮点数R，将其分为指数位E和尾数位M；

(2)利用工作在向量模式的广义双曲坐标下的CORDIC算法求解尾数部分M以2为底的对数值log₂M；

(3)利用工作在向量模式的线性坐标下的CORDIC算法对输入的次方根值N进行除法操作，得到1/N的值；

(4)将步骤(3)计算得到的1/N的值和指数位E减去单精度浮点数的偏移值127后的值用乘法器进行乘法操作，并将乘法结果分为整数部分E_I和小数部分E_F；

(5)将步骤(2)计算得到的log₂M和步骤(3)计算得到的1/N的值用乘法器进行乘法操作，得到log₂M/N；

(6)将步骤(4)计算得到的小数部分EF和步骤(5)计算得到的log₂M/N相加，得到log₂M/N+E_F；

(7)利用工作在旋转模式的广义双曲坐标下的CORDIC算法，计算的值；

(8)将步骤(4)计算得到的整数部分E_I和步骤(7)计算得到的的值进行整合，得到计算结果的单精度浮点数表示形式。

2.根据权利要求1所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法，其特征在于，步骤(2)中，将CORDIC算法的x初始值设置为M+1，y初始值设为M-1，z初始值设为0，经过若干次迭代后得到计算结果乘以2之后得到log₂M。

3.根据权利要求1所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法，其特征在于，步骤(3)中，将CORDIC算法的x初始值设置为N，y初始值设为1，z初始值设为0，经过若干次迭代后得到计算结果1/N。

4.根据权利要求1所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法，其特征在于，步骤(7)中，将CORDIC算法的x初始值设为CORDIC算法的缩放系数，y初始值设为0，z初始值设为log₂M/N+E_F，经过若干次迭代之后，将x输出值和y输出值相加，得到的值。

5.根据权利要求1所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解方法，其特征在于，步骤(8)中，整合后判断数值大小，若其数值在[1，2)之间，则最终得到的单精度浮点数计算结果的指数部分为E_I+127，尾数部分为若其数值在[2，2.8284)之间，则最终得到的单精度浮点数计算结果的指数部分为E_I+128，尾数部分为。

6.一种针对单精度浮点数的任意次方根求解器，其特征在于，包括以下几个模块：

除法计算模块，用于对输入的次方根值N进行除法操作，得到1/N；

反正切值计算模块，用于将输入的单精度浮点数的尾数部分M进行求反正切值的操作，并将计算结果左移一位得到以2为底的对数值log₂M；

计算模块，用于对单精度浮点数的指数部分E、次方根值N的倒数1/N以及单精度浮点数尾数部分M的以2为底的对数值log₂M进行乘法和加法操作；

正弦和余弦计算模块，用于对计算模块得到的计算结果求以2为底双曲正弦和余弦值；

计算结果整合模块，用于将正弦和余弦计算模块求得的以2为底双曲正弦和余弦值求和，并与单精度浮点数的指数部分E的中间计算结果进行整合，得到单精度浮点数格式的最终计算结果。

7.权利要求6所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解器，其特征在于，所述计算模块包括两个乘法器和一个加法器。

8.权利要求6所述的一种针对单精度浮点数的任意次方根求解器，其特征在于，所述除法计算模块、反正切值计算模块以及正弦和余弦计算模块均利用CORDIC算法。