[发明专利]一种可编程器件的除法功能实现方法

权利要求书

1.一种可编程器件的除法功能实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)当接收除数X和被除数Y后，除数X和被除数Y为32位2进制有符号、数量级为16位且小数也为16位的定点数，对被除数Y进行判断，Y为零时，返回结果零和无异常状态码，当除数X为零时，则返回最大表示值和除零错误状态码；

2)对除数X和被除数Y进行正负判断，计算结果正负；除数X和被除数Y为32位有符号数，最高位为符号位；通过判断符号位确定除数X和被除数Y为正数或者负数；当除数X和被除数Y同为正数或者负数时结果为正，否则结果为负；

3)求取除数X和被除数Y的绝对值；在前一步判断出除数X和被除数Y为正数或负数，当Y为正数或0，其绝对值|Y|＝Y，当Y为负数，其绝对值|Y|＝0-Y，当X为正数，其绝对值|X|＝X，当X为负数，其绝对值|X|＝0-X；

4)对除数的绝对值|X|与被除数的绝对值|Y|进行归一化处理，计算有效数字及指数，得到|X|的有效数字X1和指数a，|X|＝X1*2^a,得到|Y|的有效数字Y1和指数b，|Y|＝Y1*2^b；对|X|和|Y|的逐位进行判断，得到|X|和|Y|的数位为1的最高位位置n，n为小于31的整数，记sign＝n-12为数据指数，并对sign≤14的数据进行左移26-n位，对sign14的数据进行右移n-26位，经过移位后得到有效数字X1和Y1，其中有效数字高16位为整数位，低16位为小数位，有效数字X1和Y1在[2¹⁰,2¹¹)区间；

5)将除数有效数字X1拆分为整数位与小数位之和，即X1＝a+x，其中a＝{X1[31:16],16’h0000}，x＝{16’h0000,X1[15:0]}，a代表有效数字整数，x代表有效数字小数位；设定求倒数函数1/X1＝f(x)＝1/(a+x)，可以采用插值算法对f(x)进行拟合，公式如下：

其中整数a在[2¹⁰,2¹¹)区间，(a+1)在(2¹⁰,2¹¹]区间，通过查找预先存储在存储器模块中的1/1024～1/2048倒数表，令a对应1/1024～1/2048倒数表中的序号，获得1/a和1/(a+1)的二进制36bit定点数；倒数表中记录1/1024～1/2048的有效数字，设定指数为-40，即1/a＝table(a)*2^-40，table(a)为倒数表中a对应的倒数；采用容量为(2¹¹-2¹⁰)*36bit，在存储器模块内选取36kbit的存储空间；采用1/1024～1/2048倒数表查找a和a+1的倒数，通过公式1计算出除数有效数字的倒数1/X1，由于整数位为0，取小数为56位的定点数；

6)将被除数的有效数字Y1与除数的有效数字的倒数1/X1通过乘法器相乘，得到数量级为16位且小数也为56位定点数乘法结果Z1，得到Z1＝Y1/X1；

7)对除数与被除数的指数a、b进行比较，当ba时，将Z1向左移b-a，当a≤b时，将Z1向右移a-b，得到结果的绝对值|Z|；通过对在第2步中取得除法结果的正负符号进行判断，结果符号为正时，结果Z＝|Z|，结果符号为负时，结果为Z＝0-|Z|。