[发明专利]一种位宽可变的求模运算方法及求模运算电路

权利要求书

1.一种位宽可变的求模运算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对模数进行左移操作，获得N个左移的结果，用这些左移的结果和模数结合被操作数的位宽，按照由大到小的顺序形成N+1个区间，将第i个区间的最小值记为M_i，i＝1、2、3…n或n+1；

步骤2，当对模数左移一位时，进行步骤2a，当对模数左移两位或两位以上时，对被操作数所在的区间进行判断，然后将被操作数跳转到对应区间，根据所在区间的M_i，结合之后步骤中出现的M_i，跳转到之后对应的步骤中；

步骤2a，用被操作数减去M₁，所得结果与M₁进行比较；

步骤2b，若所述结果小于M₁时，进行步骤3，若所述结果大于M₁时，用该结果替换被操作数继续进行步骤2a，直到所得结果小于M₁，然后进行步骤3；

步骤3，将步骤2得到的结果替换被操作数，将M₁替换为M₂，将继续进行步骤2a和步骤2b，然后进行步骤4；

步骤4，将步骤3得到的结果替换被操作数，将M₁替换为M₃，将继续进行步骤2a和步骤2b，然后进行步骤5；

步骤5，按照步骤3和步骤4所描述的重复过程，不断地对步骤4得到的结果进行减法和比较操作，直到完成与M_n+1的减法和比较，输出运算结果，完成求模运算。

2.根据权利要求1所述的一种位宽可变的求模运算方法，其特征在于，步骤1中所述被操作数的位宽是模数位宽的2倍。

3.根据权利要求1所述的一种位宽可变的求模运算方法，其特征在于，所述模数的位宽为10bit或15bit。

4.根据权利要求1所述的一种位宽可变的求模运算方法，其特征在于，步骤1中模数左移的位数能被模数的位宽数整除。

5.根据权利要求1所述的一种位宽可变的求模运算方法，其特征在于，当n≥2时，从步骤2开始，在操作数最多的情况下，需要进行2ⁿ-1次步骤2所描述的比较操作和2ⁿ-1次步骤2所描述的减法操作。

6.一种位宽可变的求模运算电路，其特征在于，包括若干个移位器、若干个寄存器、若干个减法器和若干个选择器，其中：

所述的若干个移位器，用于分别对模数进行左移操作，得到N个左移的结果；

所述若干个寄存器中的第1级寄存器用于缓存被操作数和若干个移位器得到的N个左移的结果，若干个寄存器中剩余的寄存器分别为第2级寄存器、第3级寄存器、…、第N级寄存器和第N+1级寄存器；

所述的若干个减法器包括第1级减法器、第2级减法器、…、第N级减法器和第N+1级减法器，若干个选择器包括第1级选择器、第2级选择器、…、第N级选择器和第N+1级选择器；

所述第1级寄存器的第一个输出端分别与第2级寄存器、第3级寄存器、…、第N级寄存器和第N+1级寄存器的输入端连接，第1级寄存器的第二个输出端与第1级选择器的输入端连接，第1级寄存器的第三个输出端和第四个输出端均与第1级减法器的输入端连接，第1级减法器的输出端与第1级选择器的输入端连接，第1级选择器的输出端与第2级寄存器的输入端连接，第1级寄存器、第1级减法器和第1级选择器形成第1级操作单元；

所述的第i级寄存器、第i级减法器和第i级选择器按照第1级寄存器、第1级减法器和第1级选择器的连接方式形成第i级操作单元，i分别为2、3…N和N+1，第i级选择器的输出端与第i+1级寄存器的输入端连接，i分别为2、3…和N；

当对模数左移两位或两位以上时，所述的第1级寄存器还设置有第五个输出端和第六个输出端，若干个选择器还包括初级选择器；第1级寄存器通过第五个输出端将被操作数输入到初级选择器中，通过第六个输出端将N个左移的结果输入到初级选择器中，初级选择器通过若干个使能信号分别控制第2级寄存器、第3级寄存器、…、第N级寄存器和第N+1级寄存器。