[發(fā)明專利]一種流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610035677.8
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105718423A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兆麟;王明羽
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06F7/57
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，包括：

復(fù)位信號輸入端，用于接收外部的復(fù)位信號；

時(shí)鐘信號輸入端，用于接收外部的時(shí)鐘信號；

配置信息輸入端，用于接收外部的配置信息輸入；

狀態(tài)和異常輸出端，用于監(jiān)控可重構(gòu)浮點(diǎn)FFT/IFFT運(yùn)算電路模塊的內(nèi)部狀態(tài)和輸出異常信息；

輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于對輸入數(shù)據(jù)分塊整理；

可重構(gòu)浮點(diǎn)FFT/IFFT運(yùn)算電路模塊；用于根據(jù)接收的所述配置信息完成相應(yīng)的浮點(diǎn)FFT/IFFT運(yùn)算；以及

輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于暫存所述浮點(diǎn)FFT/IFFT運(yùn)算后輸出數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)一步包括：

四路并行的輸入數(shù)據(jù)通路，用于產(chǎn)生四路并行的地址讀取輸入數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求1所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)一步包括：

單端口RAM，用于暫存輸出數(shù)據(jù)；以及

輸出地址控制模塊，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述輸出數(shù)據(jù)順序暫存輸出數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求3所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特在于，所述可重構(gòu)單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT運(yùn)算電路模塊多組功能單元，所述多組功能單元依次連接，每組所述功能單元包括：

基4蝶形運(yùn)算單元，用于計(jì)算浮點(diǎn)基4的蝶形運(yùn)算；

級間旋轉(zhuǎn)因子乘法器，用于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算；

旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述不同級聯(lián)的蝶形運(yùn)算單元相應(yīng)的單精度浮點(diǎn)旋轉(zhuǎn)因子；

部分共享乒乓緩存單元，用于緩存不同級聯(lián)的蝶形運(yùn)算單元之間的中間數(shù)據(jù)；以及

級間多路選擇控制模塊，用于根據(jù)所述配置信息啟動(dòng)相應(yīng)的所述基4蝶形運(yùn)算單元、所述部分共享乒乓緩存單元、所述級間旋轉(zhuǎn)因子乘法器和所述旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)器，產(chǎn)生相應(yīng)的門控時(shí)鐘信號，將所有旁路的時(shí)鐘關(guān)閉。

5.如權(quán)利要求4所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述基4蝶形運(yùn)算單元進(jìn)一步包括：兩個(gè)融合的可重構(gòu)4輸入浮點(diǎn)加法單元，分別用于計(jì)算基4蝶形運(yùn)算的實(shí)部和虛部。

6.如權(quán)利要求4所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述部分共享乒乓緩存單元進(jìn)一步包括：

輸入多路選擇器，用于根據(jù)所述配置信息選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)通道讀取上一級蝶形運(yùn)算的輸出數(shù)據(jù)；

FIFO緩存單元，用于對所述上一級蝶形運(yùn)算的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

輸出多路選擇器，用于根據(jù)所述配置信息選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)通道依次傳遞給本級的基4蝶形運(yùn)算單元；以及

控制狀態(tài)機(jī)，用于對所述輸入多路選擇器和所述輸出多路選擇器提供控制信號。

7.如權(quán)利要求4所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)器進(jìn)一步包括：

地址選擇模塊，用于根據(jù)所述配置信息產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)地址，讀取相應(yīng)的單精度浮點(diǎn)旋轉(zhuǎn)因子。

8.如權(quán)利要求4所述的流水可重構(gòu)的單精度浮點(diǎn)FFT/IFFT協(xié)處理器，其特征在于，所述級間旋轉(zhuǎn)因子乘法器進(jìn)一步包括：

融合的浮點(diǎn)二維點(diǎn)積運(yùn)算單元，用于計(jì)算浮點(diǎn)復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法。