[发明专利]一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算系统及其计算方法

权利要求书

1.一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算系统，其特征在于包括如下模块：

进行总体的任务调度和模块连接的任务调度模块；

用于存储对称映射的镜像查找表的镜像LUT模块；

用于将输出数据整合截位最终输出结果的分段乘法器模块；

所述镜像查找表包括dataX和dataY两种数据，其中dataX 存储的数据为，其中；dataY存储的数据为；

所述镜像LUT模块包括MUX选通，当选择信号指向功能时，则采用以dataX为查找因子，dataY为查找结果；当选择信号指向功能时，则翻转镜像，采用以dataY为查找因子，dataX为查找结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算系统，其特征在于，所述任务调度模块按照任务调度延时单元和数据处理单元模块，控制处理的数据送入镜像LUT模块和分段乘法器模块，最终得到运算结果；

所述镜像LUT模块存储对称映射的镜像查找表，并进一步根据输入模块判决信号判断查找类型；

所述分段乘法器模块进一步用于将输入的32位定点型乘法因数分别分为4个8位的因子进行计算，对应相乘后，将输出数据整合截位，最终输出32位的乘法结果。

3.一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、对于的运算函数输入浮点型数据和定点型数据，分别送入延时单元，实现硬件全流水；

步骤2、将浮点型数据分离出阶码和尾数，将尾数和MUX选择信号送入镜像LUT模块中，等待计算出的的结果和输出有效信号；

步骤3、当镜像查找表模块的输出有效信号有效时，其查找结果与阶码通过加法单元可得的结果，此结果与通过固定延时的定点型数据同步送入分段乘法模块中；

步骤4、当分段乘法模块的输出有效信号有效时，将得到的计算结果，随后分离出整数位和正小数位，再将和分别送入到延时模块和镜像查找表模块；

步骤5、当镜像查找表模块的输出有效信号有效时，其查找结果作为浮点型输出数据的小数位，之前的加上偏移阶码127作为浮点型输出数据的整数位， x、y的符号位相异或可得到结果的符号位，即最后输出的浮点型计算结果。

4.根据权利要求3所述的一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算方法，其特征在于，步骤2中当输入数据有效时，通过数据处理单元模块中的定浮转换单元，将输入y转换为定点类型，再从输入x中分离出阶码和尾数，延时模块将定点型数据 、的阶码和尾数分别进行固定延时，尾数送入镜像查找表模块，用于查找的计算结果。

5.根据权利要求3所述的一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算方法，其特征在于，步骤3中当接收到镜像LUT模块的输出有效信号后，将阶码和的结果送入加法单元，等待经过加法单元的结果和加法器输出有效信号，再将加法结果进行定浮转换，与定点型数据送入分段乘法器单元，进行乘法操作。

6.根据权利要求3所述的一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算方法，其特征在于，所述镜像LUT模块分时复用，同时实现以2为底的对数函数计算和以2为底的指数函数计算，通过输入的MUX信号对镜像LUT进行功能选择；镜像LUT模块内部进行多分类并行操作，根据输入的数据进行多路并行查找，首先查找输入数据的所在类别，随后进入该类别的数据池中查找出对应的结果数据。

7.根据权利要求3所述的一种基于镜像查找表实现任意浮点型运算的硬件计算方法，其特征在于，所述分段乘法模块实现32位定点型数据的乘法功能，其两个乘法因数分别为：从延时模块接收到的定点型数据的定点型结果，两个32位的乘法因数被分为4段，每段数据位宽为8位，对应段进行乘法操作，最后输出为截位的32位定点型结果。