[發明專利]一種用于執行浮點指數運算的方法及裝置

在審

• 申請號: 202011592456.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112783469A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉明;周彥兵;周小明;趙學華
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: G06F7/483
• 分類號: G06F7/483;G06F7/485;G06F7/487
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

1.一種用于執行浮點指數運算的方法，其特征在于，步驟為：

S1、預處理：包括異常處理和輸入值預處理兩部分，先將輸入的浮點指數函數M×2^E拆分為符號位S、指數E和尾數M，根據指數E檢測浮點指數函數是否存在異常，如果輸入值不存在異常，假設浮點指數函數M×2^E的計算結果尾數部分為X，指數部分為Y，所述指數部分Y為尾數M乘以(ln2)^-1并向左移動E位，根據CORDIC算法的收斂要求，將尾數部分X通過求2X得到，滿足公式根據2X定義148位寬num1，具體為：num1＝M×2^E-Y×ln2+ln2，通過乘法器將num1進行移位拼合得到num2；

S2、指數函數尾數迭代：接收S1預處理得到的num2，通過四次預測CORDIC算法對輸入值num2進行X數據通路、Y數據通路和Z數據通路的四次預測迭代計算，得到輸出136位的x值和y值，將x值和y值輸入加法器中運算得到2X的運算結果，進而得到計算結果尾數值X；

S3、浮點規則化：將步驟S1、S2處理得到的尾數值X和指數值Y進行前導零檢測，然后通過移位運算換成標準浮點格式，最后與符號位S合并進行規格化格式輸出。

2.根據權利要求1所述的用于執行浮點指數運算的方法，其特征在于，所述步驟S2中四次預測CORDIC算法的計算公式為：

其中，σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3為取值為-1或1的符號因子，代表當次迭代的預測旋轉方向，i表示四次預測迭代次數，θ_i，θ_i+1，θ_i+2，θ₃表示四個旋轉角度，x_i，y_i，z_i表示第i次四次預測迭代X數據通路、Y數據通路、Z數據同理的初始值，x_i+4，y_i+4，z_i+4表示第i次四次預測迭代X數據通路、Y數據通路、Z數據通路的迭代結果。

3.根據權利要求2所述的用于執行浮點指數運算的方法，其特征在于，所述步驟S2中通過四次預測CORDIC算法對X數據通路、Y數據通路和Z數據通路進行四次預測迭代計算的實現過程為：

(1)遍歷σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3各自取值-1或1，形成共16種σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3取值，Z數據通路根據16種σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3取值計算對應的z值；

(2)通過選取z的16種結果中最逼近0的作為本次四次預測迭代的數值ite_z，而對應的σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3作為本次四次預測迭代的預測旋轉方向S＝[σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3]輸出到X數據通路和Y數據通路，X數據通路和Y數據通路根據傳遞來的旋轉方向S＝[σ_i,σ_i+1,σ_i+2,σ_i+3]進行計算，得到本次四次預測迭代的結果x值和y值。