[实用新型]一种快速计算正弦余弦数值的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，尤其涉及于一种快速计算正弦余弦数值电路。

背景技术

随着当代电子技术的不断进步与发展，在图形渲染领域要求硬件开销更少，速度更快的渲染系统。尤其在二维矢量图形渲染过程中，需要计算每一个坐标点所对应的正弦值和余弦值。因此，正余弦数值计算电路直接影响着整个渲染的性能和硬件开销。

在现有技术中，某坐标对应的正弦值和余弦值计算电路一般都直接根据正余弦的计算公式直接计算，但在实现过程中需要硬件和时间开销巨大的除法运算和开方运算。如何在硬件资源有限的环境下快速的获得该点坐标对应的正弦值和余弦值，成为一个急待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种低硬件开销的快速计算某坐标点对应的正弦和余弦值电路。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：一种快速计算正弦余弦数值电路，其特征在于：所述电路包括分离器、加法器、移位器、正余弦表、两个寄存器、两个乘法器和两个比较器；其中所述分离器的第一输入端和第二输入端分别与第一比较器的输出端和移位器的输出端相连；所述分离器的第一输出端和第二输出端分别与第一寄存器的输入端和第二寄存器的输入端相连；当所述第一比较器的输出为1的时候，所述移位器的输出连接到所述第一寄存器的输入端；当所述第一比较器的输出为0的时，所述移位器的输出连接到所述第二寄存器的输入端；所述第一寄存器中的初始数值为90，代表角度值，其输出端与加法器和第二比较器的第一输入端相连；所述第二寄存器的初始数值为0，代表角度值，所述第二寄存器的输出端与加法器的输入端和第二比较器的第二输入端相连；所述加法器的输出端与移位器的输入端相连；所述移位器进行右移一位操作，代表整数运算中的除2运算；所述第二比较器的输出端输出系统输出信号finish；所述正余弦表存放0～89度各角度对应的正弦值和余弦值，其输入端与所述移位器的输出端相连，其第一输出端Sin连接第一乘法器的输入端和系统输出x/sqrt(x²+y²)，其第二输出端Cos连接第二乘法器的输入端和系统输出y/sqrt(x²+y²)，通过所述正余弦表输入端输入的角度值，同时输出该角度对应的正弦值和余弦值。如果第一比较器的第一输入端数值大于或等于所述第一比较器的所述第二输入端的输入端数值，则所述比较器的输出结果为1；如果所述第一比较器的第二输入端数值大于所述第一比较器的第一输入端数值，则所述第一比较器的输出结果为0。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用不断更新输入到正余弦表的角度，通过系统输入的第一象限坐标点的角度与输入到正余弦表的角度做比较，利用反馈结果不断更新正余弦表的输入角度，直至第一象限坐标点的角度与正余弦表的输入角度相等，因此快速得到该坐标点所对应的正余弦值，从而避免传统正余弦值计算过程中的除法和开方运算，节省了电路硬件成本，提高了电路运行速度。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的电路示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1，在本实用新型的第一实施例中，正余弦表7：由已有初始化数据的SRAM或FLASHMEMORY或EEPROM等非易失性存储器组成，其初始化数据为0～90度角度的正弦值和余弦值，所记录的角度的精度可根据实际应用调整，若精度为1度，则该表中共91条记录，若精度为0.5度，则该表中共182条记录，以此类推。

x和y为系统输入，代表第一象限内某点坐标，其系统输入值要求非负且不相等；

finish、x/sqrt(x²+y²)和y/sqrt(x²+y²)为系统输出接口，当finish信号为1时，表示电路运行完毕，此时输出接口x/sqrt(x²+y²)和y/sqrt(x²+y²)分别表示电路运行所得的该输入坐标点对应的正弦值和余弦值；

分离器1的两个输入端分别与比较器10的输出端和移位器5的输出端连接；所述分离器1的第一输出端与寄存器2的输入端相连，第二输出端与寄存器3的输入端相连；当比较器10输出为1的时候，移位器5的输出连接到寄存器2的输入端，当比较器10输出为0的时候，移位器5的输出连接到寄存器3的输入端；