[发明专利]一种资源复用型超越函数运算实现方法

权利要求书

1.一种资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，包括预处理步骤、查表步骤、计算步骤和后处理步骤；

所述预处理步骤根据运算函数的类型做相应的数据处理并将处理得到的多个数据给其他三个步骤进行运算；

所述查表步骤根据运算函数的类型查找相应的表，得到多项式系数发送给计算步骤；

所述计算步骤将预处理后的数据和查表后给的系数进行有限次乘法、加法，并将结果发送给后处理步骤；

所述后处理步骤根据运算函数的类型做相应的数据后处理，得到结果并输出。

2.根据权利要求1所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，三角函数、以e为底数的指数函数和对数运算都是基于查表步骤的二阶多项式实现的。

3.根据权利要求1所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，包括输入压缩，所述输入压缩步骤包括：

将正弦和余弦函数的输入压缩至[0，0.5)；

将反正切函数的输入范围压缩至[0，1)；

指数函数e^x，根据公式将y＝e^x，x∈(-∞，+∞)转化为y＝2^x，x∈[0，1)的运算，浮点数a×2i等于a的浮点数表示中的阶码值+i；

对数函数的输入范围压缩至[1，2)。

4.根据权利要求3所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，所述预处理步骤的输入为浮点输入值input和mode，根据mode值对输入数据做相应的处理：三角函数将输入数转为定点数后再根据三角恒等变换将输入变换到规定的范围[0，0.5)内，最后将sin_data_qn的高7位、低16位输出到查表步骤、计算步骤；指数函数先将输入转为定点数后经过第一乘法器进行的乘法，再将8位整数部分exp_int、小数部分exp_data_qn的高7位、低16位分别输出到后处理步骤、查表步骤、计算步骤；对数函数取浮点输入的阶码数exp后进行exp*ln2的乘法并将结果ln_add直接输出给后处理步骤，将浮点输入的23位尾数ln_data_qn的高7位、低16位分别输出给查表步骤、计算步骤。

5.根据权利要求4所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，其中，对数函数和指数函数预处理步骤的乘法器共用。

6.根据权利要求3所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，所述查表步骤包括：接收预处理模块给的地址后，从预先生成的正余弦函数表、反正切函数表、指数函数表及对数函数表中查找并输出二项式y＝ax²+bx+c的二次项系数a、一次项系数b和零次项系数c；之后根据mode码，从五个输出中选择对应当前指定运算的拟合参数，输出给计算步骤使用。

7.根据权利要求3所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，所述计算步骤以定点计算的方式依次完成下列计算：乘法器首先进行a×x运算、加/减法器得到(a×x)±b结果、乘法器得到(a×x+b)×x的运算结果、加法器得到(a×x+b)×x+c的结果，最后截取数据时再用加法器进行一次四舍五入提高精度，再将舍入后的数据输出给后处理步骤。

8.根据权利要求3所述的资源复用型超越函数运算实现方法，其特征在于，所述后处理步骤包括：接收预处理步骤给的符号位、预处理步骤的计算结果和计算步骤的定点计算结果后，后处理步骤根据mode码对接收到的数据做最后相应的处理：三角函数将定点结果转为浮点数与符号位结合后输出；指数函数将定点结果转为浮点数后，阶码部分加上预处理模块给的整数部分阶码并与符号位结合后输出；对数函数将定点结果与预处理模块给的exp*ln2相加后，转为浮点数并与符号位结合后输出。