[发明专利]一种非线性函数运算装置及方法

权利要求书

1.一种非线性函数运算装置，用于根据一输入的浮点数计算非线性函数的函数值，其特征在于，装置包括：

查表部，其存储有多个线性函数的斜率值和截距值，其中，所述多个线性函数由所述非线性函数分段线性拟合而得到，并且，所述查表部用于根据输入的浮点数获取相应的斜率值k和截距值b；

所述查表部包括：选择部，用于根据所述浮点数及偏移值bias，确定序号index，并根据所述序号index在斜率截距存储部中选择并获取相应的斜率值k和截距值b；

配置部，用于设定所述非线性函数自变量取值范围为(-r，r)，并将边界值r的指数部分作为一偏移值bias输入至所述选择部；

线性拟合部，用于根据查表部得到的斜率值k和截距值b，得到相应的线性函数y＝k×x+b，并将所述浮点数代入所述线性函数，得到线性函数的函数值，以作为所述浮点数在所述非线性函数中的函数值，

所述选择部根据所述浮点数及所述偏移值bias，确定序号index，包括：

当bias-exp0时，在所述浮点数为正数情况下，index取N-1，在所述浮点数为负数情况下序号index取0，其中，exp为所述浮点数的指数部分；

当0≤bias-expW-1时，

index＝2^W-12^W-1-m-1+frac[F-1：F-(W-1-m-1)+1]

其中，frac为所述浮点数的尾数部分，W为序号index的位宽，并且，W＝log₂N，m＝bias–exp，F为所述浮点数的尾数的位宽，然后将index的每一位和所述浮点数的符号位进行异或运算；

当bias-exp≥W-1，index最高位为所述浮点数的符号位取反，低W-1位均为所述浮点数的符号位。

2.根据权利要求1所述的非线性函数运算装置，其特征在于，所述斜率截距存储部，用于存储多个线性函数所对应的斜率值和截距值。

3.根据权利要求2所述的非线性函数运算装置，其特征在于，斜率截距存储部包括Table_k插值表和Table_b插值表，Table_k插值表用于存储所述斜率值，Table_b插值表用于存储所述截距值。

4.根据权利要求1所述的非线性函数运算装置，其特征在于，所述配置部，还用于将所述非线性函数的自变量分段为N个区间，在每个区间内，将非线性函数拟合为一个线性函数，分别得到N个线性函数，并获取所述N个线性函数的斜率值和截距值，其中，将N个线性函数的斜率值和截距值存储于所述斜率截距存储部。

5.根据权利要求4所述的非线性函数运算装置，其特征在于，每组斜率值和截距值一一对应于所述N个区间中一个区间的序号index，所述配置部将所述序号index存储于所述选择部，其中，序号index的取值范围为[0,N-1]。

6.根据权利要求1所述的非线性函数运算装置，其特征在于，所述线性拟合部包括：

乘法器，用于将查表得到的斜率值k与所述浮点数相乘，得到相乘结果；

加法器，用于将乘法器得到相乘结果与查表得到的截距值b相加，得到所述线性函数的函数值y。