[发明专利]在集成电路器件中实施浮点三角函数

说明书

本实施例涉及具有实施浮点三角函数的电路的集成电路。所述电路可以包括：生成三角函数的输出的近似值的近似电路，存储三角函数的预定输出值的存储电路，以及基于来自控制电路的控制信号在不同的可能输出值之间进行选择的选择器电路。在一些实施例中，所述电路可以包括映射电路和恢复电路。映射电路可以将来自三角圆的原始象限的输入值映射到预定的输入区间，并且恢复电路可以将由选择电路选择的输出值映射回到三角圆的原始象限。如果希望的话，该电路可以被实施在专用处理块中。

技术领域

本实施例涉及集成电路，更具体而言，涉及在集成电路器件中实施浮点三角函数。

背景技术

随着应用程序复杂性的增加，包括专用算术电路的情况变得更加普遍，有时将这些电路布置在集成电路中的专用处理块中。这样的专用处理块可以被部分或完全硬连线以执行一个或多个特定任务，例如逻辑或数学运算。专用处理块也可以包含一个或多个专用结构，例如可配置存储器元件的阵列。

通常在这种专用处理块中实施的结构的示例包括：乘法器、加法器、累加器、算术逻辑单元(ALU)、桶形移位器、各种存储器元件或存储电路、逻辑AND、逻辑NAND、逻辑OR、逻辑NOR阵列等或其组合，各种存储器元件或存储电路例如是先进先出(FIFO)电路、后进先出(LIFO)电路、串进并出(SIPO)移位寄存器电路、并入串出(PISO)移位寄存器电路、随机存取存储器(RAM)电路、只读存储器(ROM)电路、内容可寻址存储器(CAM)电路和寄存器文件。

有时也被称为数字信号处理(DSP)块的一种特别有用的专用处理块可以用于处理诸如视频信号、音频信号等的数字信号。这样的块通常也被称为乘法累加(MAC)块，因为它们包括用于执行乘法运算以及对乘法运算的求和和/或累加的结构。

诸如可编程集成电路的集成电路常常包括专用处理块。那些专用处理块中的每个包括乘法器、加法器和寄存器，以及允许以不同方式配置块的各种部件的可编程连接器(例如，复用器)。

直到最近，这种专用处理块中的算术运算器(加法器和乘法器)一直仅仅是定点运算器。最近，已经向专用处理块中引入了实施浮点算术运算的电路，其有时与专用处理块外部的通用可编程逻辑相结合。

很多科学应用利用三角函数正弦(sin)、余弦(cos)和正切(tan)及其互反函数余割(csc)、正割(sec)和余切(cot)。三角函数一般是针对0-360度或0-2π弧度的相对较小的角度范围定义的。对于大于2π的角度值，三角函数的值是重复的。正切函数的特殊之处在于，它从区间[-π/2，π/2]的左侧和右侧重复该区间的函数。三角函数常常需要使用浮点数。

浮点三角函数是math.h编程库的一部分，并且可以用于所有主流编程语言中。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的诸如可编程集成电路的例示性集成电路的示图。

图2是根据一些实施例的例示性二进制浮点数表示的示图。

图3是根据一些实施例的在–π/2和π/2之间的区间中的正切函数的例示性绘图的示图。

图4是根据一些实施例的例示性浮点正切运算器电路的示图。

图5是根据一些实施例的例示性二进制定点数表示的示图。

图6是根据一些实施例在浮点正切运算器电路中的例示性近似电路的示图。

图7是根据一些实施例的基于浮点数生成定点数的两部分的例示性提取电路的示图。

图8是根据一些实施例的基于浮点数生成定点数的一部分的例示性提取电路的示图。

图9是根据一些实施例在π/2之前的两个例示性最后位置单元(ULP)的示图。

图10是根据一些实施例在三个近似值之间进行选择的例示性浮点正切运算器电路的示图。