• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 20
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩是真的吗正规吗: 用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法和设备.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510015444.7

    申请日:

    2015.01.13

    公开号:

    CN104778027A

    公开日:

    2015.07.15

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):G06F 7/52申请公布日:20150715|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 7/52申请日:20150113|||公开
    IPC分类号: G06F7/52 主分类号: G06F7/52
    申请人: 罗伯特·博世有限公司
    发明人: A.乌尔
    地址: 德国斯图加特
    优先权: 102014200493.4 2014.01.14 DE
    专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司72001 代理人: 卢江; 刘春元
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510015444.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2019.03.05|||2017.02.15|||2015.07.15

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及用于计算被除数(X)和除数(D)的除法的结果值(Q)的方法(400)和设备。该方法包括将商值(Q0,Qi)设定(410)到初始值(0)上并且将余数值(r0,ri)设定到与被除数(X)相关的初始值(X)上的步骤。此外,该方法包括利用余数值(r0,ri)和除数(D)以及利用至少一个对数函数确定(420)除法值的步骤。该方法还包括利用商值(Q0,Qi)和除法值形成(430)改变的商值(Q1,Qi+1)和改变的余数值(r1,ri+1)的步骤。最后,该方法包括当改变的余数值(r1,ri+1)与除数(D)处于预先确定的关系时,根据改变的商值(Q1,Qi+1)算出(440)结果值(Q)的步骤。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   用于计算被除数(X)和除数(D)的除法的结果值(Q)的方法(400),其中所述方法(400)具有下述步骤:
    -将商值(Q0,Qi)设定(410)到初始值(0)上并且将余数值(r0,ri)设定到与被除数(X)相关的初始值(X)上;
    -利用所述余数值(r0,ri)和所述除数(D)以及利用至少一个对数函数确定(420)除法值;
    -利用所述商值(Q0,Qi)和所述除法值形成(430)改变的商值(Q1,Qi+1)和改变的余数值(r1,ri+1);
    -当所述改变的余数值(r1,ri+1)与所述除数(D)处于预先确定的关系时,根据所述改变的商值(Q1,Qi+1)算出(440)所述结果值(Q)。

    2.   根据权利要求1所述的方法(400),其特征在于,当所述改变的余数值(r1,ri+1)等于零时和/或当所述改变的余数值(r1,ri+1)大于零并且所述改变的余数值(r1,ri+1)的绝对值小于所述除数(D)的绝对值时,在所述算出(440)的步骤中算出所述改变的商值(Q1,Qi+1)作为结果值(Q)。

    3.   根据上述权利要求中的任一项所述的方法(400),其特征在于,当所述改变的余数值(r1,ri+1)小于零并且所述改变的余数值(r1,ri+1)的绝对值小于或等于所述除数(D)的绝对值时,在所述算出的步骤中算出减小数值1的而改变的商值(Q1,Qi+1)作为结果值(Q),和/或其中,当所述改变的余数值大于零并且所述改变的余数值(r1,ri+1)的绝对值等于所述除数(D)的绝对值时,算出增大数值1的而改变的商值(Q1,Qi+1)作为结果值。

    4.   根据上述权利要求中的任一项所述的方法(400),其特征在于,设置有将余数值(ri)重新分配到所述改变的余数值(r1,ri+1)的数值上并且将商值(Qi)重新分配到所述改变的商值(Q1,Qi+1)的数值上的步骤,此后重新实施所述确定(420)和所述形成(430)的步骤。

    5.   根据权利要求4所述的方法(400),其特征在于,当在所述重新分配的步骤之前所述改变的余数值(r1,ri+1)小于零并且所述改变的余数值(r1,ri+1)的绝对值大于所述除数(D)的绝对值时和/或当在所述重新分配的步骤之前所述改变的余数值(r1,ri+1)大于零并且所述改变的余数值(r1,ri+1)的绝对值大于所述除数(D)的绝对值时,才执行所述重新分配、所述确定(420)和所述形成(430)的步骤。

    6.   根据权利要求4或5之一所述的方法(400),其特征在于,多次依次地实施所述重新分配、所述确定(420)和所述形成(430)的步骤。

    7.   根据上述权利要求中的任一项所述的方法(400),其特征在于,在所述确定(420)的步骤中,在形成所述被除数(X)的对数值和所述除数(D)的对数值的情况下形成差值(Diff),其中利用所述差值(Diff)的所述除法值形成为底数的指数。

    8.   根据上述权利要求中的任一项所述的方法(400),其特征在于,在所述形成(430)的步骤中,通过将所述除法值和所述商值(Q0,Q1)相加或者通过从所述商值(Q0,Q1)中减去所述除法值形成所述改变的商值(Q1,Qi+1)和/或其中通过从所述被除数(X)中减去所述改变的商值(Q1,Qi+1)和所述除数(D)的乘积来形成所述改变的余数值(r1,ri+1)。

    9.   用于计算被除数(X)和除数(D)的除法的结果值(Q)的设备(100),其中所述设备(100)具有下述单元:
    -用于将商值(Q0,Q1)设定到初始值(0)上并且将余数值(r0,r1)设定到与被除数(X)相关的初始值上的单元(MX,MY,MZ);
    -用于利用所述余数值(r0,r1)和所述除数(D)以及利用至少一个对数函数确定除法值的单元(Log2-Diff,10);
    -用于利用所述商值(Q0,Qi)和所述除法值形成改变的商值(Q1,Qi+1)和改变的余数值(r1,ri+1)的单元(QK,14);和
    -用于当所述改变的余数值(r1,ri+1)与所述除数(D)处于预先确定的关系时根据所述改变的商值(Q1,Qi+1)算出所述结果值的单元(AS,17)。

    10.   计算机程序产品,具有用于当在设备(100)上实施所述程序产品时执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法(400)的程序代码。

    11.   信号处理设备,具有下述特征:
    -用于读取代表物理量的信号的读取接口;
    -根据权利要求9所述的设备(100),其中由所述设备构造,以便将所述物理量或由所述物理量推导的数值处理为被除数(X)和/或处理为除数(D);和
    -控制和/或信号报告单元,所述控制和/或信号报告单元被构造用于利用所述结果值(Q)提供控制信号和/或数据信号。

    说明书

    说明书用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法和设备
    技术领域
    本发明涉及一种用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法,一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。
    背景技术
    为了计算除法,存在不同的方法?;旧显诖丝梢郧质欠裨谌砑谢蛟谟布屑扑愠?。在不能够具有用于计算除法的硬件单元(即没有除法命令)的微处理器或信号处理器中,可以通过软件、即通过机器指令序列(加法、减法、跳跃、…)来计算除法,这当然是极其缓慢的。具有用于除法的硬件单元的微处理器可以极其更加快得多地计算除法。硬件除法器的实例是所谓的恢复除法器和非恢复除法器[例如参见I. Koren, Computer Arithmetic Alorithms, A K Peter, 2001或者B. Parhami, Computer Arithmetic-Algorithms and Hardware Designs. Oxford University Press, 200]。
    所述除法器关于所需要的芯片面积是很经济的,然而除法的计算与在更快速的除法器中相比持续更长时间?;指椿蚍腔指闯ㄆ魑思扑愣频?n位字除以二进制的n位字而需要n个时钟。
    一类较快速的除法器是所谓的高阶除法器,如其在上述文献中所描述。所述除法器根据阶数m(m=2k,例如m=4、8、16等)的选择为了计算2n位字除以n位字而需要                                                个时钟。
    与此相应地,对于芯片面积的要求相较于恢复/非恢复除法器更大。根据实施,高阶除法器需要附加的ROM以便计算除法。
    用于除法计算的另一类算法利用存在于大多微处理器中的硬件:乘法器或者乘法累加单元(所谓的MAC)。如果所述算法在硬件中实施,那么这具有下述优点:附加的硬件花费相较于快速的除法器是小的,但是所述算法尽管如此仍能够实现极其快速的除法计算。所述方法例如是通过乘法的归一化来进行除法和通过倒数形成来进行除法,如其例如在上述文献中公开。这两个方法具有极其快速的收敛,然而这两个方法具有下述缺点:没有精确地计算结果(例如根据表格1),而是可以在商Q的结果中出现-1 LSB的余数误差,即使以未受限的字宽度实施计算也如此。

    表格1在此示出在具有符号的数(带符号整数)进行除法时的商Q和除法余数R的正确的符号。
    如果在具有受限的字宽度的乘法器上实施所述方法(例如针对2n/n位除法,在n·n→2n位乘法器上),那么在绝对值方面更大的余数误差是可能的。所述方法不直接地提供除法余数,该除法余数可能必须分开地计算。此外,在可以计算除法之前,必须以特定的方式归一化操作数。
    发明内容
    在该背景下,借助在此介绍的方案,根据独立权利要求介绍一种用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法,此外介绍一种设备,所述设备应用所述方法以及最后介绍一种相应的计算机程序产品。有利的设计方案从相应的从属权利要求和下面的描述中得出。
    本方案实现一种用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法,其中所述方法具有下述步骤:
    - 将商值设定到初始值上并且将余数值设定到与被除数相关的初始值上;
    - 利用所述余数值和除数、利用至少一个对数函数确定除法值;
    - 利用商值和除法值形成改变的商值和改变的余数值;
    - 当改变的余数值与除数处于预先确定的关系时,根据改变的商值算出结果值。
    商值可以理解为除法的数值。在此可以将商值首先设定到例如0的初始值上。余数值例如可以理解为代表商值和除数的乘积和被除数之间的差的数值。在此,当商值视作为被除数和除数之间的除法的实际结果时,余数值可以理解为剩余的误差。改变的余数值或改变的商值可以理解为利用之前确定的数值来更新或适配的余数值或商值。结果值可以理解为与改变的商值相关的数值。在此,如果改变的余数值与除数处于预先确定的关系,那么结果值被算出。
    在此提出的方案基于下述知识:通过适配和改变商值和下面应用所述商值以便确定结果值,可以由被除数和除数十分精确且快速地计算除法的结果。特别地,通过余数值和/或商值的相应的适配下的各个步骤的递归的实施,可以数值上或者电路技术上极其简单地执行除法计算。也可以借助在此介绍的方案将为了实施用于计算被除数和除数的除法的结果值的设备所需要的芯片面积在集成电路中保持得很小。在该上下文中,特别地可以尤其有效地实施过滤单元,所述过滤单元在信号处理的应用中通常为中央构件。这样的过滤单元在该情况下提供可以以极其短的处理时间提供极其精确的过滤结果的优点。
    适宜的是本发明的下述实施方式,其中当改变的余数值等于零时和/或当改变的余数值大于零并且改变的余数值的绝对值小于除数的绝对值时,在算出的步骤中算出改变的商值作为结果值。本发明的这样的实施方式提供下述优点:不需要进一步处理改变的商值,使得可以以极其短的处理时间提供结果值。
    根据本发明的另一种实施方式,当改变的余数值小于零并且改变的余数值的绝对值小于或等于除数的绝对值时,可以在算出的步骤中算出减小数值1的改变的商值作为结果值,和/或其中,当改变的余数值大于零并且改变的余数值的绝对值等于除数的绝对值时,算出增大数值1的改变的商值作为结果值。本发明的这样的实施方式提供下述优点:改变的商值在特定的情况下仅需要稍微被改变,以便可以被用作被除数和除数之间的除法的结果值。以该方式同样可以有利地实现极其快速工作的除法单元以便提供结果值。
    本发明的一种实施方式是尤其精确的,在该实施方式中设置有将余数值重新分配到改变的余数值的数值上并且将商值重新分配到改变的商值的数值上的步骤,此后重新实施确定和形成的步骤。本发明的这样的实施方式尤其利用所述步骤的改变的输入参数来实现递归地实施在此介绍的方法的各个步骤,使得借助该递归循环可以实现除法结果的精度或精确性的进一步改进。
    在本发明的另一实施方式中,当在重新分配的步骤之前改变的余数值小于零并且改变的余数值的绝对值大于除数的绝对值时和/或当在重新分配的步骤之前改变的余数值大于零并且改变的余数值的绝对值大于除数的绝对值时,才可以执行所述重新分配、确定和形成的步骤。本发明的这样的实施方式提供下述优点:仅当其根据预先定义的条件也引起除法结果的精度或精确性改进时才执行该方法的子步骤的所需要的递归的实施。
    根据本发明的一个尤其适宜的实施方式,可以多次依次地实施重新分配、确定和形成的步骤。以该方式可以有利地实现:借助所述子步骤的每个实施循环可以提高除法结果的精度或精确性,直至例如得到除法的精确的结果或者剩余的余数误差位于特定的阈值之下。
    技术上尤其有效的是,如果在确定的步骤中,在形成被除数的对数值和除数的对数值的情况下形成差值,其中除法值利用该差值形成为底数的指数,那么可以实现本发明的一个实施方式。因此通过应用对数函数可以将除法简化为技术上可极其简单实现的差值形成。
    根据本发明的一个实施方式,也可以在形成的步骤中,通过将除法值和商值相加或者通过从商值中减去除法值形成改变的商值和/或其中通过从被除数中减去改变的商值和除数的乘积来形成改变的余数值。本发明的这样的实施方式提供下述优点:数值上或电路技术上极其简单地形成改变的商值,所述商值下面可以被用作为用于算出结果值的基础。
    此外,本发明的一个实施方式适宜作为用于计算被除数和除数的除法的结果值的设备,其中所述设备具有下述单元:
    - 用于将商值设定到初始值上并且将余数值设定到与被除数相关的初始值上的单元;
    - 用于利用余数值和除数、利用至少一个对数函数确定除法值的单元;
    - 用于利用商值和除法值形成改变的商值和改变的余数值的单元;和
    - 用于当改变的余数值与除数处于预先确定的关系时根据改变的商值算出结果值的单元。
    例如,这样的设备可以是过滤单元的部分,在该过滤单元中需要尤其快速且精确地处理信号,尤其地,其中将信号作为被除数与作为除数的另外的信号关联,以便获得过滤的信号。也可以通过本发明的这样的实施方式有效且成本适宜地实施在此介绍的方案。
    因此,在此介绍的方案实现一种设备,所述设备被构造用于在相应的装置中执行或实现在此介绍的方法的变型形式的步骤。也可以通过设备形式的本发明的该实施变型形式来快速且有效地解决本发明所基于的任务。
    当前可以将这样的设备理解为电气设备,所述电气设备处理传感器和/或数据信号并且根据其输出控制和/或数据信号。该设备可以具有可以以硬件和/或软件形式构造的接口。在硬件方式的构造方案中,接口可以是所谓的系统ASIC的包含设备的极不同功能的部分。然而也可行的是,接口是固有的集成电路或者至少部分地由分立器件构成。在软件方式的构造方案中,接口可以是软件???,所述软件??槔绯渌娜砑?橹獯嬖谟谖⒖刂破魃?。
    也有利的是具有程序代码的计算机程序产品,所述程序代码可以存储在机器可读的载体、如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上,并且当在计算机或设备上执行程序产品时被用于执行根据上述实施方式之一的方法。
    也借助在此介绍的方案介绍具有下述特征的信号处理设备:
    - 用于读取代表物理量的信号的读取接口;
    - 根据在此介绍的变型形式的设备,其中由该设备构造,以便将物理量或由物理量推导的数值处理为被除数和/或处理为除数;和
    - 控制和/或信号报告单元,所述控制和/或信号报告单元被构造用于利用结果值提供控制信号和/或数据信号。
    读取接口在此可以由传感器读取代表物理量的信号。物理量当前可以理解为测量电压、测量电流、测量压力、测量加速度或可以借助于传感器检测且以相应信号来描绘的其它的量。在在此介绍的设备的一个实施方式中,传感器本身也可以是信号处理设备的部分。例如可以考虑将本发明的一个实施方式使用在微处理器中,本发明的一种实施方式也可以用于过滤计算。因此可以实现将除法器使用在现代信号处理算法(例如卡尔曼滤波器)中。也可以实现在微处理器中使用这样的设备,所述微处理器具有MAC并且应当为了特定的应用配备除法器。本发明的这样的示例的实施方式同样提供下述优点:可以快速地、在电路技术上和/或数值上简单地且同时成本适宜地实施基于物理量的信号和/或数据处理。
    附图说明
    下面,根据附图示例地详细阐述在此介绍的方案。其中:
    图1示出根据本发明的一个实施例的用于计算除法的设备的框图;
    图2示出根据本发明的一个实施例的用于计算除法的另一设备的框图;
    图3示出用于实施用于应用在本发明的一个实施例中的流程控制的单元的框图;和
    图4示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
    具体实施方式
    在本发明的适宜的实施例的下面的描述中,针对在不同图中示出的和起类似作用的元件应用相同的或类似的附图标记,其中放弃重复描述所述元件。
    在此介绍的方案的目标是提供用于利用现有的MAC单元快速计算除法的方法和电路。X/D的计算结果是精确的并且不仅由商Q而且由除法余数R构成,使得满足方程式(1)。

    如果X和D是具有符号的整数(signed integer),那么如表格1中所示出的那样定义商Q和除法余数R。在表格2中给出在对有符号的整数进行除法时的针对不同数值的数实例。

    在此介绍的方案的优点在于:与使用乘法器来计算除法(例如参见上述文献)的两个方法不同,精确地计算结果。此外,在计算结束将除法余数存储在寄存器中,因此所述除法余数直接作为结果存在。此外,不必对操作数进行归一化。用于计算的时钟的数量可以通过Log2近似的精确性来影响,因此,除法计算的速度是快速且可调节的。与高阶除法器相比,对附加的芯片面积的需求小。
    方程式(2)示出用于对数的已知的计算规则,所述计算规则可以被考虑用于计算除法、即计算商Q=X/D(其中X>0并且D>0)。

    借助该计算规则可以以三个步骤计算除法:
    1. 取对数:计算被除数X和除数D的对数函数(以2为底)。
    2. 计算对数的差Diff:。
    3. 反对数:计算差Diff的指数函数(以2为底):。
    对数函数和指数函数通过在一个时钟中提供结果的电路的实现仅可以通过使用近似法。用于计算log2的近似法的实例是所谓的米切尔近似。对于该近似法存在很有效的实现方案作为组合电路。由于近似法的误差,借助上述除法方法计算的商Q是不精确的。该除法方法的使用在下面称作为对数除法并且在方程式中通过操作数Log2-Div(X,D)来表达。
    在此介绍的新的方法的原理现在规定:通过适当地将商的借助于对数除法的上面所示出的近似的计算和使用MAC单元组合来精确地计算商。
    MAC单元(乘法累加单元)是算术单元,所述算术单元是常见的数字信号处理器的组成部分。借助于MAC可以实施两个数(B,C)的乘法并且结果可以被加到已经(在累加器A中)存储的数值上并且通常也可以被减去(见公式(3))。

    下面,根据两个正的数X和D的除法来阐述新的除法方法。
    将Q0=0选择为所寻找的商Q的起始值。借助MAC单元可以检查Q0是否对应于精确的商,为此在MAC中执行计算X= Q0·D,参见公式(4)。计算的结果称作为余数r0并且得出是否已经找到Q的精确值的信息。

    如果,那么还未找到精确的商,相反地,如果,那么找到商。余数r的不同的数值的意义在表格3中普遍针对计算步骤i中的余数ri来示出(在此:i=0)。

    如果还未找到商,那么借助于对数除法用D除余数r0并且将结果加到当前的商Q0上或者从其上减去以便校正所述商。是否减去或相加的决定取决于当前余数r0的符号。如果余数r0>0,那么这表示:商Q0还过小,即将对数除法的结果加到Q0上,如果r0<0,那么相减(见表格3)。因此对于下面的计算步骤得到:

    现在,又可以借助MAC检查是否已经找到商Q,为此计算r1并且随后与表格3中的条件进行比较。

    如果还未找到商,那么在直到找到商之前继续进行两个计算步骤。两个计算步骤的通式对此通过公式(7)给出。分别在这两个步骤的计算之后,借助于表格3中的条件检查是否找到商。

    因此,计算交替地通过当前商Qi的校正(见公式(7)的Qi+1的计算)和Qi+1的通过余数ri+1的计算的随后检查在MAC中进行。通过检查中止条件(表格3)确定:是否完成商Q的计算。通过公式(4)给出起始值Q0和r0。
    图1示出用于将在此介绍的方法作为电路来实现的设备100的框图。在此,在图1中描述用于实现除法(具有X>0和D>0)的示例的流程的电路。因此,在下面根据图1中的电路描述两个正数X和D(见表格1中的情况I)的除法的示例的流程。
    在开始时,寄存器MX以数值0初始化,寄存器MY以除数D的数值初始化并且寄存器MZ以被除数X的数值初始化。因此,寄存器MX包含商的起始值Q0=0并且寄存器MZ包含余数的起始值r0=X- Q0·D=X。乘法器和其它块的控制线路由块、流程控制AS来产生。在计算的第一时钟中,乘法器A处于位置0,使得块Log2-Div借助于对数除法计算用于除法的近似???、商校正QK是受控的加法器/减法器或递增器/递减器,即所述块可以根据控制线路执行表格4中示出的操作。表格4在此阐述控制线路上的数值和块、商校正QK的操作。

    控制线路在第一时钟中具有数值A,即形成对数除法和存储在寄存器MX中的数值Q0=0的和并且在输出端处提供。输出值因此是第一校正的商。寄存器MX的使能输入端EN设置成数值1,因此在第一时钟结束,Q1被接收到寄存器MX中。
    在第二时钟中检查:第一近似Q1是否已经对应于所寻找的商Q。MAC对此由MAC的控制输入端Op控制地计算以下操作:MZ-MX·MY=X- Q1·D。操作的结果是余数r1=X- Q1·D,所述余数给出是否已经找到精确的商的信息(见表格3)。如果例如出现情况,那么这表示:Q1还过低。在第三时钟中,因此,将乘法器A置于位置1,即现在通过块Log2-Div计算除法的近似数值。将该结果加到Q1上,因此,用于块、商校正QK的控制线路被设定到数值A(见表格4)。该结果为商Q的第二近似Q2并且被接收到寄存器MX中。
    类似于第二时钟,现在在第四时钟中检查是否现在找到精确的商Q。又通过MAC操作MZ-MX·MY来计算余数:r2=X-Q2·D。现在例如出现情况,即Q2正好需要减小1 LSB(见表格3)并且应该被校正,由此找到精确的商Q。
    Q2的校正在下个时钟中进行,该时钟因此是计算的最后的时钟。用于块、商校正QK的控制线路具有数值I,使得在输出端处产生数值A+1=Q2+1。所述数值被接收到寄存器MX中,为了计算校正的除法余数,块、余数校正RK应当校正在MAC的输出端处的数值r2???、余数校正RK是受控的加法器/减法器,所述加法器/减法器的操作在表格5中示出。在此,表格5描述控制线路上的数值和受控的加法器/减法器的所属的操作。

    因为商Q2提高1,MAC输出端处的数值r2=X-Q2·D应当降低除数D的数值以便获得校正的除法余数???、余数校正RK的控制线路因此设定为0并且计算R=X-Q2·D-D。乘法器B处于位置1中,寄存器MZ的使能输入端EN是1并且存储结果。因此,校正的商Q存储到寄存器MX中并且校正的除法余数R存储到寄存器MZ中。
    为了计算除法所需的快速性、即时钟的数量在所示出的方法中取决于对数除法的精确性并且因此取决于被用于Log2和Exp2计算的近似法。因此可行的是,将电路的硬件需求适配于除法的所需要的快速性。
    下面,详细地探讨除法计算的时间流程。如在上面示出那样的计算的流程中,计算由各两个步骤组成,所述步骤在相继的时钟中进行处理。在一个时钟中通过块、对数除法和商校正QK计算商Qi+1的数值。在随后的时钟中通过计算余数ri+1在MAC中检查商Qi+1,同时通过块、流程控制AS检查中断条件。如果还不满足条件,那么通过两个计算步骤起动另外的进程。表格6示出计算的时间流程和到寄存器中的数值接收。

    下面,介绍之前描述的方案用于有符号整数的实施。所描述的方法用于两个有符号的整数X和D(任意符号)的除法的实施在图2中的框图中示出。类似于图1,在右侧示出MAC 3的输入寄存器MX 1和MY 2。这两个寄存器例如具有n位的字长度。MAC的输出寄存器是MZ 4并且具有例如2n位的字长度。MAC可以由控制输入端Op控制地实施操作MZ-MX·MY。图1中的乘法器A在图2中通过块5示出。对数除法(图1中的块Log2-Div)的计算在图2中通过块6至11示出。对于输入值为负的情况,块6和7例如通过二进制求补各计算施加在其输入端处的数值的绝对值???和9计算施加在块上的正值的Log2函数的函数值的近似。例如对此可以使用与组合电路相比能够容易实现的所谓的米歇尔近似???0形成其输入端A和B的差:A-B,例如通过将B的二进制补码加到A上???1计算以2为底的指数函数(2X)的函数值的近似。输入值是通过块10计算的差Diff。根据在块8和9中的被用于Log2计算的方法例如在块11中执行对此相反的计算操作。图1中的块、商校正QK在图2中通过块12至14示出???2是具有数值1 LSB的二进制示出的常量。乘法器13选择是否将数值1 LSB或者对数除法(块6至11)的输出端输送给受控的加法器/减法器14的输入端B。受控的加法器/减法器14的功能在表格5中示出。图1中的块、余数校正在图2中通过受控的加法器/减法器14(见表格5)和乘法器16实现。乘法器、加法器/减法器和到寄存器中的数值接收的控制接受流程控制AS 17。所述流程控制具有四个输入端,所述输入端分别与下述组件连接:寄存器MY 2、寄存器MZ 4、MAC 3的输出端和减法器10的输出端。流程控制AS的输出是控制信号s0…s7。流程控制AS的可行的实现在图3中的框图中示出。
    由输入信号产生三个中间信号,借助于所述中间信号可以极其容易地示出工作原理。三个中间信号的名称是情况、操作和收敛。中间信号的状态的准确的二进制编码在下面没有说明,因为所述中间信号用于示出流程控制的工作原理并且不需要强制地精确地来实现???、情况检查17a根据寄存器MZ 4中的被除数X和寄存器MY 2中的除数D的符号算出,涉及表格1中的哪个情况??榈氖涑鍪强梢圆捎盟母霾煌刺砀?)的信号“情况”。表格7在此描述块、情况检查17a的功能。

    块的输出信号在表格7中通过双线围住的间隙来标记???、符号/零检查17b根据MAC的输出值和块、情况检查17a的输出算出:除法的当前计算的余数ri是否小于、大于或等于0并且因此下一对数除法的数值是否应从寄存器MX 1中的数值中减去或者加到该数值上,或者但是是否已经精确地找到商??榈氖涑鲂藕趴梢圆捎萌肿刺⑶乙圆僮骼幢硎?,在表格8中示出功能。表格8在此描述块、符号/零检查17b的功能。

    是否当前存储在寄存器MX 1中的字精确地对应于商Q的检查借助于信号操作、情况和Diff(图2中的减法器10的输出)通过块、收敛检查17c来执行。因此信号“收敛”说明商的计算(在可能结束的校正之后)是否结束,见表格9。表格9在此描述块、收敛检查的功能。

    因此可以借助于三个信号如下实现控制信号s0…s7。
    控制信号s0控制乘法器5。在计算的第一时钟中将存储在MZ 4中的被除数X置于对数除法电路(块6至11)的输入端上。在全部其它的时钟中,分别将MAC的输出端置于所述输入端上,见表格10。表格10在此描述相应的时钟中的控制信号s0的数值。

    借助控制线路s1选择是否为了校正寄存器MX 1中的数值应当使用对数除法电路(块6至11)的输出或者但是应使用常量1 LSB,见表格11。表格11在此描述控制信号s1的数值以及所属的数值Diff。

    控制线路s2确定寄存器MX 1中的数值的校正是否通过相加或相减乘法器13的输出端上的数值来实现,见表格12。表格12在此描述控制信号s2的数值以及相应的操作。

    控制线路s3和s4用于在计算的最后的时钟中校正除法余数。s3根据寄存器MX 1的所需的校正来选择校正的除法余数(见表格9和表格13)。表格13在此描述控制信号s3根据信号操作、情况和Diff的数值。

    控制线路s4根据信号“操作”的数值控制受控的加法器/减法器15,见表格14。表格14在此示出控制信号s4根据所选择的操作的数值。

    控制线路s5控制到寄存器MZ 4中的数值接收,见表格15。表格15在此示出控制信号s5根据信号收敛的数值。

    如果块、收敛检查显示:已经找到准确的结果,那么可以将除法余数接收到寄存器MZ 4中,即控制线路s5与信号收敛相同??刂葡呗穝6控制到寄存器MX 1中的数值接收。在每第二个时钟(1、3、…)中,校正的数值被接收到MX 1中,也见表格6。表格16示出控制信号s6根据时钟、操作、信号Diff以及情况的数值。

    控制线路s7选择MAC 3的操作并且因此是恒定的,因为仅仅需要操作MZ-MX·MY。如果所述操作在MAC中应该不可用,即如果例如在MAC中仅可以计算操作MZ+MX·MY,那么当在寄存器MZ4中装载负的被除数-X时,尽管如此应该可以使用示出的方法。在该情况下,于是会通过操作-X+Qi·D实现余数ri的计算。
    为了借助上述块进一步进行处理,于是例如可以通过二进制求补对所述余数ri取负。该方法因此也可以在该情况中使用。
    在此介绍的方案对此可以在具有MAC的ASIC中用于提供方法,以便借助小的(用于对数除法的)附加??榭焖俨⑶页杀揪玫囟猿ǖ募扑闱蠼?。尤其在对信号处理的当前算法的计算中(例如卡尔曼滤波器)需要除法计算。
    所描述的和在图中示出的实施例仅示例性地选择。不同的实施例可以完全地或者关于各个特征彼此组合。实施例也可以通过另外的实施例的特征补充。
    此外,在此介绍的方法步骤可以被重复以及以与所描述的顺序不同的顺序实施。
    如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”连接,那么这可以理解为:该实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征并且根据另一实施方式或者仅具有第一特征或者仅具有第二特征。

    关 键 词:
    用于 计算 被除数 除数 除法 结果 方法 设备
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:用于计算被除数和除数的除法的结果值的方法和设备.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-5894681.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03