[发明专利]一种基于CSA加法器的卷积运算方法和电路

权利要求书

1.一种基于CSA加法器的卷积运算电路，其特征在于，所述电路包括乘法运算单元、第一加法运算单元、补丁运算单元和第二加法运算单元；所述乘法运算单元包括多个乘法器；各乘法器与第一加法运算单元连接，所述第一加法运算单元、补丁运算单元还分别与第二加法运算单元连接；

所述乘法器用于获取第一乘数和第二乘数进行乘法运算，得到乘法运算结果；

所述第一加法运算单元用于对各乘法器的乘法运算结果进行第一加法运算，得到加法中间值；

所述补丁运算单元用于根据所述乘法运算结果生成与之对应的补丁信息；

所述第二加法运算单元用于对各加法中间值以及各补丁信息执行第二加法操作，以得到卷积运算结果；

所述电路还包括负数统计单元；

所述负数统计单元用于统计乘法运算结果中的负数结果信息，并将所述负数结果信息发送至补丁运算单元；所述负数结果信息包括编码查表运算单元计算得出的各拆分数据对应的计算结果的负数指示位信息，所述拆分数据由所述第二乘数进行拆分得到；

所述补丁运算单元包括多个补丁存储单元、选通单元和逻辑运算单元；每一选通单元对应与一个补丁存储单元连接，所述选通单元还与逻辑运算单元连接；所述补丁存储单元中存储有补丁子信息，不同存储单元中存储的补丁子信息各不相同；

所述选通单元用于根据负数指示位信息选择将对应的补丁子信息发送至逻辑运算单元；

所述逻辑运算单元用于对接收的补丁子信息进行逻辑“或”运算，以得到补丁信息。

2.如权利要求1所述的基于CSA加法器的卷积运算电路，其特征在于，所述乘法器为基4乘法器，所述基4乘法器包括数据拆分单元、第一数据缓存单元、低位补零单元、第二数据缓存单元、基4编码单元、编码缓存单元、编码查表运算单元和位移单元；所述数据拆分单元与第一数据缓存单元连接，所述第一数据缓存单元与低位补零单元连接，所述低位补零单元与第二数据缓存单元连接，所述第二数据缓存单元与基4编码单元连接，所述基4编码单元与编码缓存单元连接，所述编码缓存单元与编码查表运算单元连接，所述编码查表运算单元与所述位移单元连接；

所述位移单元与所述第一加法运算单元连接。

3.如权利要求1或2所述的基于CSA加法器的卷积运算电路，其特征在于，所述电路还包括分组配置单元和通路选择单元；所述通路选择单元包括多个通路选择器，所述通路选择器分别与第一加法运算单元、第二加法运算单元、补丁运算单元连接；

所述分组配置单元用于配置卷积运算的分组信息，并根据所述分组信息确定与之对应的通路选择器的通路信号，以使得所述第二加法运算单元输出对应的分组卷积运算结果。

4.一种基于CSA加法器的卷积运算方法，其特征在于，所述方法应用于基于CSA加法器的卷积运算电路，所述电路包括乘法运算单元、第一加法运算单元、补丁运算单元和第二加法运算单元；所述乘法运算单元包括多个乘法器；各乘法器与第一加法运算单元连接，所述第一加法运算单元、补丁运算单元还分别与第二加法运算单元连接；所述方法包括：

乘法器获取第一乘数和第二乘数进行乘法运算，得到乘法运算结果；

第一加法运算单元对各乘法器的乘法运算结果进行第一加法运算，得到加法中间值；

补丁运算单元根据所述乘法运算结果生成与之对应的补丁信息；

第二加法运算单元用于对各加法中间值以及各补丁信息执行第二加法操作，以得到卷积运算结果；

所述电路还包括负数统计单元；所述方法还包括：

负数统计单元统计乘法运算结果中的负数结果信息，并将所述负数结果信息发送至补丁运算单元；

所述负数结果信息包括编码查表运算单元计算得出的各拆分数据对应的计算结果的负数指示位信息，所述拆分数据由所述第二乘数进行拆分得到；

所述补丁运算单元包括多个补丁存储单元、选通单元和逻辑运算单元；每一选通单元对应与一个补丁存储单元连接，所述选通单元还与逻辑运算单元连接；所述补丁存储单元中存储有补丁子信息，不同存储单元中存储的补丁子信息各不相同；所述方法还包括：

选通单元根据负数指示位信息选择将对应的补丁子信息发送至逻辑运算单元；

逻辑运算单元对接收的补丁子信息进行逻辑“或”运算，以得到补丁信息。