[发明专利]一种数据处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种数据处理方法和装置。

背景技术

计算机中常用的数据表示格式有两种，一种是定点格式(称为定点数据)，另一种是浮点格式(称为浮点数据)。一般来说，在数据位宽相同时，浮点格式所能表示的数值范围比定点格式所能表示的数值范围大，但浮点格式要求的处理硬件比定点格式要求的处理硬件复杂。

在纯定点运算中，数据确定在一定范围内，如果超出范围则产生溢出，因此，在纯定点运算中，当数据超出范围时，需要舍弃低位数据，再进行运算，如进行乘法运算时，假设要做一个乘积运算S＝A*B，其中A、B、S均为32位数据，假设：

A＝1111 1111 0100 0010 0101 0000 0011 1111(有符号数，十进制数为-12431297/2^32)；

B＝0000 1111 0000 0101 1011 1100 1111 0000(有符号数，十进制数为+252034288/2^32)

则纯定点运算后的结果如下：

temp＝1111 1111 1111 1111 0100 1101 1110 0111 0011 0100 0011 0101 01000111 1111 0001 0000(有符号数，十进制数为-3133113088311536/2^64)

由于处理单元的数据位宽为32位，因此需要丢弃该运算结果的低32位，保留该运算结果的高32位，即将保留运算结果的高32位得到的数据S＝11111111 1111 1111 0100 1101 1110 0111(有符号数，十进制数为-45953/2^32)继续参与后续的运算，这样32位的数据*32位的数据得到64位的乘积，如果只保留高位(比如32)继续后面的运算，舍弃低位，如果再有几次这样的取舍，则降低了数据精度。

如果要提高数据精度，就需要增加数据位宽，但增加数据位宽将增加硬件的成本。因此如何用有限的硬件代价实现更高精度成为现在需要解决的问题。现有技术提供了一种通过浮点运算来解决上述问题的方法，但浮点运算要求的处理硬件要比定点运算要求的处理硬件复杂，因此，也难以较好的解决该问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据处理方法，旨在解决现有的计算机系统需要增加数据位宽或者支持浮点运算才能提高数据精度的问题。

本发明是这样实现的，一种数据处理方法，所述方法包括下述步骤：

(101)对输入的定点数据进行预处理，将输入的定点数据的最高位预处理为0或者1，将输入的定点数据的最高位预处理为0时，如果预处理前定点数据的最高位为1，则对输入的定点数据取反，作为预处理后的定点数据，否则直接将预处理前的定点数据作为预处理后的定点数据；将输入的定点数据的最高位预处理为1时，如果预处理前定点数据的最高位为0，则对输入的该定点数据取反，作为预处理后的定点数据，否则直接将预处理前的定点数据作为预处理后的定点数据；

(102)检测预处理后的定点数据的标志位，并根据检测到的定点数据的标志位输出定点数据对应的标志数据，所述定点数据的标志位为定点数据中按照从高位到低位的顺序第一个与定点数据的最高位不同的数据位，所述对应的标识数据包括标志位和无效位，所述无效位为定点数据中除标志位以外的所有数据位；

(103)将所述定点数据对应的标志数据转化为定点数据的指数；

(104)根据所述定点数据的指数，将输入的定点数据左移定点数据的指数位，得到移位后的数据；

(105)将所述移位后的数据参与运算，得到中间运算结果；

(106)根据所述定点数据的指数，将所述中间运算结果右移定点数据的指数位，得到最终运算结果。

本发明的另一目的在于提供一种数据处理装置处理装置，所述装置包括：

定点数据预处理单元，用于对输入的定点数据进行预处理，将输入的定点数据的最高位预处理为0或者1，将输入的定点数据的最高位预处理为0时，如果预处理前定点数据的最高位为1，则对输入的定点数据取反，作为预处理后的定点数据，否则直接将预处理前的定点数据作为预处理后的定点数据；将输入的定点数据的最高位预处理为1时，如果预处理前定点数据的最高位为0，则对输入的该定点数据取反，作为预处理后的定点数据，否则直接将预处理前的定点数据作为预处理后的定点数据；