[發明專利]用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核及旋轉角計算方法

有效

• 申請號: 201510096287.7
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104714773B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 唐雷雷;劉露;唐金鋒
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類號: G06F7/548
• 分類號: G06F7/548
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核，其特征在于：具有PLB總線訪問功能，迭代次數可配置功能，旋轉角計算功能，計算結果緩存回讀功能；包括主控制模塊，PLB總線時序轉換模塊，配置寄存器模塊，查找表RAM模塊，FIFO模塊，象限轉換模塊和若干個迭代模塊；主控制模塊和PLB總線時序轉換模塊均與PLB總線連接，配置寄存器模塊、查找表RAM模塊和FIFO模塊分別與主控制模塊連接，象限轉換模塊分別與主控制模塊和若干個迭代模塊連接；

主控制模塊用于控制迭代模塊的迭代啟動、迭代次數和迭代停止，對查找表RAM中計算參數的讀取以及FIFO模塊的讀/寫操作；

配置寄存器模塊用于存儲配置迭代的次數，迭代計算狀態；

查找表RAM模塊用于存放計算過程中的固定參數；

FIFO模塊用于存儲旋轉角計算的結果；

象限轉換模塊用于判斷輸入角的象限，并將其轉換到第一象限的對應角；

迭代模塊由多個浮點移位器和多個浮點加法器構成，多個迭代模塊構成多級流水線結構，迭代模塊將輸出反饋到輸入實現多次迭代功能；浮點移位器用于實現單精度浮點數的向左/向右的移位功能；浮點加法器用于實現單精度浮點數的加/減法功能。

2.根據權利要求1所述的用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核，其特征在于：包括3個迭代模塊，構成3級流水線結構，每個迭代模塊由2個浮點移位器和3個浮點加法器構成。

3.根據權利要求1所述的用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核，其特征在于：所述象限轉換模塊根據輸入角的正弦值和余弦值的正負號，判斷其所在象限，再根據三角函數的誘導公式，將其轉換到第一象限，計算出第一象限對應角的正弦值和余弦值以及初始相位。

4.根據權利要求2所述的用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核，其特征在于：所述浮點移位器通過遵循“左加右減”的原則，對浮點數的指數部分進行相應位數的加/減，實現單精度浮點數的移位功能。

5.一種基于權利要求1所述的用于旋轉角計算的基于PLB總線的嵌入式IP軟核的旋轉角計算方法，其特征在于，IP軟核包括3個迭代模塊，構成3級流水線結構，旋轉角計算方法如下：

第一步，由PLB總線接口配置迭代次數和修改查找表的內容；

第二步，輸入浮點正弦值X0,浮點余弦值Y0和浮點初始相位Z0到象限轉換模塊，將所求的角度轉換到第一象限的對應角，其正弦值為X0’，余弦值為Y0’，此時初始相位為Z0’，Z0’＝0°、±90°或±180°；

第三步，將(X0’，Y0’，Z0’)送入第1級流水線單元，進行CORDIC算法的n次迭代，得到(Xn,Yn，Zn)；(Xn,Yn，Zn)進入第2級流水線單元，進行CORDIC算法的n次迭代，得到(X2n，Y2n，Z2n)；(X2n,Y2n，Z2n)進入第3級流水線單元，進行CORDIC算法的n次迭代，得到(X3n,Y3n，Z3n)；此時，Y3n≈0，Z3n即為所求旋轉角的計算結果。