[发明专利]一种倒数运算的求解方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及数字电路技术领域，尤其涉及一种倒数运算的求解方法及系统。

背景技术

数字电路是用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路。其中，倒数运算是数字电路中经常会遇到的一种运算，倒数运算属于除法运算。

在数字电路的实现中，一般的除法运算占用硬件资源非常大，因而除法运算电路也是数字电路实现中需要尽量避免的一种运算单元。然而，在某些不可避免要使用倒数运算的应用中，我们又常常不需要得到一个十分精确的值，而只需要得到它的近似值。例如，在数字电路的AGC(Auto-Gain-Control，自动增益控制)电路中，我们不必要得到一个非常精确的增益，最终得到的增益G＝Vref/Vest，即：参考电平幅度除以实际检测估计的电平幅度，如果用一个除法电路，仅除法电路的面积成本就可能比整个自动增益控制逻辑大，因此增加了电路成本。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种倒数运算的求解方法及系统，以克服现有技术中除法运算占用硬件资源大，电路成本高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种倒数运算的求解方法，包括：

由分离电路将待求解函数中的分母分解为指数部分和符合第一预设条件的小数部分；

由倒数近似电路将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示；

利用乘法电路将所述分段函数和所述指数部分相乘，计算所述待求解函数的近似值。

优选的，所述由分离电路将待求解函数中的分母分解为指数部分和符合第一预设条件的小数部分包括：

将所述分母对应的二进制数据的小数点左移或右移，直至移动后的数据符合所述第一预设条件，并将该数据记为小数部分；

记下所述小数点移动的位数，以获取指数部分。

优选的，所述第一预设条件为不小于0.5且小于1，或者等于0。

优选的，所述由倒数近似电路将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示包括：

根据线性近似原理，将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示。

一种倒数运算的求解系统，包括：分离电路、倒数近似电路和乘法电路，其中，

所述分离电路，用于将待求解函数中的分母分解为指数部分和符合第一预设条件的小数部分；

所述倒数近似电路，用于将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示；

所述乘法电路，用于利用所述分段函数和所述指数部分相乘，计算所述待求解函数的近似值。

优选的，所述分离电路包括：移动模块和记录模块，其中，

所述移动模块，用于将所述分母对应的二进制数据的小数点左移或右移，直至移动后的数据符合所述第一预设条件；

所述记录模块，用于将移动后的符合所述第一预设条件的数据记为小数部分，并记下所述小数点移动的位数，以获取指数部分。

优选的，所述第一预设条件为不小于0.5且小于1，或者等于0。

优选的，所述倒数近似电路具体用于根据线性近似原理，将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种倒数运算的求解方法及系统，该求解方法包括：由分离电路将待求解函数中的分母分解为指数部分和符合第一预设条件的小数部分；由倒数近似电路将所述小数部分的倒数利用符合第二预设条件的分段函数近似表示；利用乘法电路将所述分段函数和所述指数部分相乘计算所述待求解函数的近似值。该求解方法将数字电路中倒数运算转化为简单的乘法运算，避免了数字电路中除法电路的使用，从而降低了电路成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种倒数运算的求解方法的流程图；

图2为本申请实施例一提供的8比特的整数28的数据存储格式；

图3为本申请实施例一提供的1/f的精确值和近似值的对比关系图；

图4本申请实施例一提供的1/f精确值和近似值之间的误差评估；

图5为本申请实施例二提供的一种倒数运算的求解系统的结构示意图。

具体实施方式