專利名稱：轉(zhuǎn)換運(yùn)算方法、裝置和坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算方法、裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)處理的方法，尤其涉及的是，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法 和裝置、以及實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computerrotate digital computer，C0RDIC)是一 種采用簡單的移位加減法來實(shí)現(xiàn)各種超越函數(shù)的計(jì)算方法，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)，無線通信，超 聲信號(hào)處理中。一共有三種類型的CORDIC實(shí)現(xiàn)方法，第一類為圓周模式的C0RDIC，又分為 矢量模式以及旋轉(zhuǎn)模式，用于計(jì)算各種正余弦因子，模值相位，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換；第二類為線 性模式C0RDIC，用于計(jì)算各種乘除法；第三類為超越模式的C0RDIC，用于計(jì)算各種超越函 數(shù)，如e函數(shù)或?qū)?shù)函數(shù)。實(shí)際應(yīng)用中，僅應(yīng)用其中的一類；或者，分開應(yīng)用于不同的類型， 即對于每種類型的運(yùn)算采用對應(yīng)的CORDIC算法及其旋轉(zhuǎn)因子，角度值，在硬件上即為多套 實(shí)現(xiàn)資源，分別實(shí)現(xiàn)各種類型的變換。在現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)方法中，僅將CORDIC實(shí)現(xiàn)于單一的應(yīng)用，絕大部分是第一類CORDIC 算法的旋轉(zhuǎn)模式求正余弦因子，少數(shù)是應(yīng)用第一類CORDIC算法的矢量模式求來實(shí)現(xiàn)直角 坐標(biāo)到極坐標(biāo)的變換，參見專利CN1492313，一旦CORDIC模塊實(shí)現(xiàn)好后，無法應(yīng)用于其他 種類(如第二類CODIC求除法，第三類CODIC求對數(shù))；即使是第一類圓周模式的C0RDIC， 其在矢量模式以及旋轉(zhuǎn)模式之間也無法通用，需要修改硬件結(jié)構(gòu)才能適用于其它類型的迭 代；同樣，在通信里的數(shù)字上(下)變頻以及自動(dòng)頻偏糾正等領(lǐng)域內(nèi)也存在類似的問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法和裝置以及應(yīng)用該方 法實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算的方法和裝置，該方法和裝置能夠無需改變硬件結(jié)構(gòu)地應(yīng)用于 不同類型的轉(zhuǎn)換計(jì)算。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法，其包括以下步驟S1.判斷待計(jì)算函數(shù)的類 型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；S2.根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的 初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的裝置，其包括參數(shù)模塊，用于根據(jù)待 計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；與所述參數(shù)模塊連接的迭代模塊， 用于根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。同一構(gòu)思下，本發(fā)明另提供一種實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算方法，其包括以下步驟 Si.判斷待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；S2.根據(jù)所述迭代參 數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。本發(fā)明還提供一種坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算裝置，其包括參數(shù)模塊，用于根據(jù)待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；與所述參數(shù)模塊連接的迭代模塊，用于 根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法和裝置以及應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)坐標(biāo) 旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算的方法和裝置，根據(jù)預(yù)設(shè)的類型標(biāo)識(shí)選用相應(yīng)的迭代參數(shù)，應(yīng)用在不同類 型求不同的函數(shù)時(shí)，只需調(diào)整軟件配置預(yù)設(shè)的參數(shù)，無需改變硬件結(jié)構(gòu)，僅用一套實(shí)現(xiàn)資源 即可實(shí)現(xiàn)多種計(jì)算類型，實(shí)現(xiàn)方法簡單、歸一化。


圖1是本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值方法的流程框圖；圖2是本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值方法的流程示意圖；圖3是超聲多普勒頻譜分析系統(tǒng)的基本信號(hào)處理流程圖；圖4是本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明中計(jì)數(shù)器的時(shí)序發(fā)生圖；圖6是本發(fā)明中角度索引表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明中迭代模塊的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施方式
和附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。本發(fā)明旨在僅用一套實(shí)現(xiàn)資源實(shí)現(xiàn)多種計(jì)算類型，由上位機(jī)軟件配置實(shí)現(xiàn)類型的 類型標(biāo)識(shí)、迭代次數(shù)等迭代參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的類型標(biāo)識(shí)選用相應(yīng)的迭代參數(shù)；應(yīng)用在不同 類型求不同的函數(shù)時(shí)，只需調(diào)整軟件配置預(yù)設(shè)的參數(shù)，無需改變硬件結(jié)構(gòu)，將實(shí)現(xiàn)方法簡單 化、歸一化。本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法，見圖1，包括以下步驟10.判斷待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)，迭代參數(shù)包 括迭代次數(shù)，迭代方向，矢量位移量和角度累加值；20.根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代 運(yùn)算。見圖2，本步驟包括21.按照所述類型標(biāo)識(shí)，設(shè)置函數(shù)矢量的初始值和角度值的初始值；22.按照迭代方向，對所述矢量進(jìn)行位移運(yùn)算并對所述角度值進(jìn)行加或減運(yùn)算；23.判斷是否達(dá)到所述迭代次數(shù)，若為否，則輸出量為中間過程值，并執(zhí)行步驟 22。若為是，輸出結(jié)果。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)CORDIC的方法，以下實(shí)施方式以CORDIC為例，將三類 CORDIC模式統(tǒng)一起來，將各種模式的迭代參數(shù)量化存儲(chǔ)于處理器的內(nèi)部緩存中，根據(jù)待計(jì) 算函數(shù)的類型不同采用相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行迭代計(jì)算，具體步驟如下100.在初始化時(shí)，按照上位機(jī)軟件設(shè)置的工作模式，設(shè)置矢量值X” Yi和角度值 θ i的初始值；本步驟在不同的類型時(shí)，采用相應(yīng)的步驟如果是第一類圓周CORDIC的旋轉(zhuǎn)模式，即由旋轉(zhuǎn)角度以及初始坐標(biāo)值，得到最后 的坐標(biāo)值。首先按照η/2的整數(shù)次旋轉(zhuǎn)，使得要旋轉(zhuǎn)的矢量離目標(biāo)角度差值在(_π/2， η/2)的區(qū)間內(nèi)，將預(yù)旋轉(zhuǎn)后的矢量的初始值賦給矢量坐標(biāo)X” Yi作為初始值，將(_π/2，
5JI /2)區(qū)間內(nèi)的角度差值賦給角度值θ i的初始值，完成第一類圓周CORDIC的旋轉(zhuǎn)模式的 初始化。如果是第一類圓周CORDIC的矢量模式，即由輸入的矢量求模值以及矢量和X軸 的夾角，預(yù)先判斷輸入矢量位于哪一象限；如果矢量位于第二象限，首先將矢量反向旋轉(zhuǎn) η/2到第一象限，將角度值QiW初始值設(shè)置為π/2的量化值；如果矢量位于第三現(xiàn)象，首 先將矢量正向旋轉(zhuǎn)η/2到第四象限，將角度值QiW初始值設(shè)置為-π/2的量化值，將此 時(shí)的矢量坐標(biāo)值賦給待旋轉(zhuǎn)矢量的初始值；如果矢量位于第一或第四象限，則直接將原值 賦給待旋轉(zhuǎn)矢量的初始值，角度值Qi初始值設(shè)為0。如果是第二類線性C0RDIC，直接將初始值以及賦予給矢量X，Y，角度值θ ,的初始 值設(shè)為0。200、按照迭代方向(即是加法運(yùn)算還是減法運(yùn)算)，啟動(dòng)迭代多次移位以及加減 運(yùn)算；CORDIC的迭代過程可以用下式來表示xi+1 = Xi+mX μ ^yiX δ m> jyi+1 = Y^yiXxiX 5mjiθ i+1 = Oi-PiXami上式中，m是所述類型標(biāo)識(shí)，表示CORDIC類型，m = 1表示第一類圓周模式的 C0RDIC，用于直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)之間相互變換，m = 0表示第二類線性模式的C0RDIC，用于 乘法或除法，m = -1表示第三超越模式的C0RDIC，用于計(jì)算各種超越函數(shù)，求對數(shù)或指數(shù)運(yùn) 算；μ i是所述迭代方向，表示當(dāng)前計(jì)算應(yīng)取的符號(hào)，取1或-1，由當(dāng)前的Ji的符號(hào)或 角度累加結(jié)果Qi的符號(hào)決定下次迭代所需的符號(hào)。Xi, Yi表示迭代前的矢量值；xi+1，yi+1表示迭代后的矢量值；δ m, i為移位次數(shù)，取值為；θ 1表示迭代前的角度值，θ i+1表示迭代后的角度值；α μ表示當(dāng)前的角度累加值，通常為固定的位數(shù)；該量化值為廣義意義上的角度， 對于第一類圓周模式的CORDIC來說，角度累加值α 為真實(shí)的角度量化值，本實(shí)施方式中 的表達(dá)式為tan—1 (2力，將其用最大位數(shù)32位量化，實(shí)際迭代過程中，按照精度設(shè)置要求，可 以取較少的位數(shù)；對于第二類線性模式C0RDIC，角度累加值α ffl, i為一廣義值，本實(shí)施方式 中采用一商值的量化因子，其表達(dá)式為并將其用最大的位數(shù)32位量化；對于第三類超 越模式的C0RDIC，角度累加值^^為超越模式的角度，其表達(dá)式為切?。?！^口力。同樣在實(shí) 際需求中，不用如此高的精度，可按照精度設(shè)置要求，取較少的位數(shù)。在數(shù)據(jù)Xi, Yi的量化位數(shù)范圍內(nèi)，迭代次數(shù)越高，輸出精度越高，同時(shí)輸出的延時(shí) 越大。每次更改CORDIC的類型時(shí)，不需要更改硬件，只要設(shè)置硬件工作模式以及即可，可靈 活用于各種特殊函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。以下是將本發(fā)明應(yīng)用于超聲成像領(lǐng)域中，檢測回波的包絡(luò)以及相位信息。超聲換 能器發(fā)射超聲波到受試者體內(nèi)，接收從受試者體內(nèi)返回的超聲回波?；夭ㄊ苋梭w組織以及 血流信息的幅度以及相位調(diào)制，圖3給出了超聲多普勒頻譜分析系統(tǒng)的基本信號(hào)處理流程。超聲回波信號(hào)經(jīng)過波束合成后形成射頻回波信號(hào)。將射頻帶通信號(hào)頻移搬遷到基帶，經(jīng) 低通濾波后得到基帶信號(hào)，分成兩路分量，一路是同相位分量I (In-phase component)，另 外一路是正交分量Q (quadrate component)。頻域頻移即時(shí)域調(diào)制，相同于用正余弦因子和 輸入的射頻信號(hào)相乘，此時(shí)可以采用第一類旋轉(zhuǎn)模式CORDIC利用已知的規(guī)一化角頻率產(chǎn) 生和采樣時(shí)鐘同步變化的正余弦因子；經(jīng)過隨后壁濾波處理，壁濾波是一個(gè)高通濾波，濾除 因?yàn)殪o止或者慢速的組織運(yùn)動(dòng)引起的雜波；經(jīng)過壁濾波處理后，IQ兩路分量主要包含紅細(xì) 胞的運(yùn)動(dòng)引起的回波，將濾波后的IQ兩路分量自相關(guān)后得到血流速度在直角坐標(biāo)軸上的 分量以及能量值，由血流速度在直角坐標(biāo)軸上的分量計(jì)算極坐標(biāo)的模值以及相位值，得到 血流的速度以及模值，此步驟也可以采用第一類圓周模式CORDIC實(shí)現(xiàn)方法；將血流能量以 及模值，作為分母分子完成除法運(yùn)算，得到血流的方差，可以采用第二類線性模式CORDIC ； 由于計(jì)算出來的血流的能量位數(shù)遠(yuǎn)高于顯示器能夠區(qū)分的灰度值，因此需要對血流能量的 動(dòng)態(tài)范圍壓縮到顯示器支持的灰度范圍，即完成對數(shù)壓縮處理，此步驟可以采用第三類超 越模式的C0RDIC。由此可見，將本發(fā)明應(yīng)用于超聲多普勒頻譜分析系統(tǒng)，整個(gè)處理過程中每 次更改CORDIC的類型時(shí)，不需要更改硬件，只要設(shè)置硬件工作模式以及即可。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的裝置，見圖4，包括參數(shù)模塊和迭代模 塊，參數(shù)模塊用于根據(jù)待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；迭代模塊 與所述參數(shù)模塊連接，用于根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算 函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。所述參數(shù)模塊又包括計(jì)數(shù)單元、地址生成單元、角度索引表和初始值 單元，各個(gè)單元的功能參見如下說明。(一)計(jì)數(shù)單元，用于在使能狀態(tài)下計(jì)數(shù)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)并輸出計(jì)數(shù)值。這里的 計(jì)數(shù)單元是整個(gè)裝置的協(xié)調(diào)部分，統(tǒng)一各單元的工作節(jié)拍，本實(shí)施方式計(jì)數(shù)單元采用η位 計(jì)數(shù)器，η值由預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)P的最大值來決定。當(dāng)計(jì)數(shù)器接收到使能信號(hào)以及迭代次 數(shù)P后，計(jì)數(shù)器復(fù)位，開始計(jì)數(shù)并直到P結(jié)束，然后維持不變，其時(shí)序如圖5所示，計(jì)數(shù)器在 計(jì)數(shù)過程中輸出同步控制信號(hào)，并分別用于驅(qū)動(dòng)地址生成單元、初始值單元、迭代模塊，作 為這幾個(gè)部分同步工作的控制信號(hào)；同時(shí)向地址生成單元輸出當(dāng)前計(jì)數(shù)值N。( 二)地址生成單元在計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，利用類型標(biāo)識(shí)和當(dāng) 前計(jì)數(shù)器輸出的計(jì)數(shù)值N生成用于在角度索引表中查找角度的地址。比如，2比特指示表示 地址，當(dāng)指示值為0，1，2時(shí)分別表示所述類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的第一類圓周模式的C0RDIC、第二 類線性模式C0RDIC、第三類超越模式的C0RDIC，本實(shí)施方式中采用的計(jì)算方式是指示值乘 以32加上計(jì)數(shù)值，將產(chǎn)生的地址送給角度索引表，產(chǎn)生真實(shí)的角度累加值。(三)角度索引表與所述地址生成單元連接，角度索引表根據(jù)地址生成單元生成 的所述地址查找并輸出相應(yīng)的角度累加值；角度索引表以地址為索引，每個(gè)地址對應(yīng)一個(gè) 角度累加值的原值及其補(bǔ)碼值。角度索引表如圖6所示，地址索引表包括若干區(qū)域，每個(gè) 區(qū)域?qū)?yīng)所述類型標(biāo)識(shí)的一個(gè)值，本實(shí)施方式中分為三部分，第一部分用于存儲(chǔ)第一類型 CORDIC的角度表，第二部分用于存儲(chǔ)第二類型CORDIC的角度表，第三部分用于存儲(chǔ)第三類 型CORDIC的角度表，按照精度要求，最多迭代32次，因此每一類型的表格，只需存儲(chǔ)32個(gè) 32比特量化的角度。為了將迭代過程中可能的減法運(yùn)算變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算，實(shí)際上每一個(gè)地址存儲(chǔ)的兩個(gè) 值共64比特，原值32比特及其對32比特的補(bǔ)碼值，同樣用32比特表示，如果判斷是加法
7運(yùn)算，加上前一部分，如果判斷為減法運(yùn)算，則加上后一部分的補(bǔ)碼值。如果軟件設(shè)置的迭 代次數(shù)P小于32，則每次迭代只需要取出原值或補(bǔ)碼值32比特的高P次即可。每次新的數(shù) 據(jù)到來時(shí)，按照地址指示，重新取出地址里的角度值。(四)初始值單元用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，按照所述類型標(biāo)識(shí)，設(shè)置函 數(shù)矢量的初始值和角度值的初始值。如果是第一類圓周CORDIC的旋轉(zhuǎn)模式，即由旋轉(zhuǎn)角度以及初始坐標(biāo)值，得到最后 的坐標(biāo)值。首先按照η/2的整數(shù)次旋轉(zhuǎn)，使得要旋轉(zhuǎn)的矢量離目標(biāo)角度差值在(_π/2， η/2)的區(qū)間內(nèi)，將預(yù)旋轉(zhuǎn)后的矢量的初始值賦給矢量坐標(biāo)X，Y作為初始值，將(_π/2， JI /2)區(qū)間內(nèi)的角度差值賦給迭代角度初始值，完成第一類圓周CORDIC的旋轉(zhuǎn)模式的初始 化。如果是第一類圓周CORDIC的矢量模式，即由輸入的矢量求模值以及矢量和X軸的夾 角，預(yù)先判斷輸入矢量位于哪一象限，如果矢量位于二，首先將矢量反向旋轉(zhuǎn)η/2到第一 象限，將角度的初始值設(shè)置為η/2的量化值，如果矢量位于第三現(xiàn)象，首先將矢量正向向 旋轉(zhuǎn)η /2到第四象限，將角度的初始值設(shè)置為- η /2的量化值，將此時(shí)的矢量坐標(biāo)值賦給 待旋轉(zhuǎn)矢量的初始值。如果矢量位于第一或第四象限，則直接將原值賦給待旋轉(zhuǎn)矢量的初 始值，初始角度設(shè)為0。如果是第二類線性C0RDIC，直接將初始值以及賦予給矢量X，Y，角 度的初始值設(shè)為0。如果是第三類超越模式C0RDIC，常用于對數(shù)，開方運(yùn)算，將原值加上以 及減去同一個(gè)值，該值為一個(gè)確定的已知量，將加減結(jié)果分別賦給矢量X，Y，角度的初始值 設(shè)置為0。(五)迭代模塊為一串行機(jī)，與初始值單元連接，用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng) 下，根據(jù)迭代次數(shù)、迭代類型等參數(shù)開始迭代，迭代過程如圖7，由計(jì)數(shù)器決定本次迭代是選 用初始值還是迭代中間過程值當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)，選用初始值，當(dāng)計(jì)數(shù)值不為0時(shí)，選用迭代 中間過程值，由迭代過程中迭代矢量的符號(hào)以及累加角度的符號(hào)決定下一次迭代為加法還 是減法運(yùn)算，決定下一次是加上表中的正角度還是負(fù)角度值。例如第一類CORDIC的旋轉(zhuǎn)模式，當(dāng)累加角度為正值時(shí)，矢量Y加上上一次X的移 位值，矢量X減去上一次Y的移位值，下一次迭代累加角加上角度表中的補(bǔ)碼值；當(dāng)累加角 度為負(fù)值時(shí)，矢量Y減去上一次X的移位值，矢量X加上一次Y的移位值，下一次迭代累加 角加上角度表中的原碼值依此類推；對于第二類線性CORDIC類型，迭代過程中，保持矢量X 值不變，其它類似第一類CORDIC類型；對于第三類C0RDIC，迭代過程同第一類C0RDIC，僅需 使得矢量X的迭代計(jì)算的加減法控制等同于矢量Y的加減法計(jì)算控制。當(dāng)規(guī)定的迭代次數(shù) 完成后，給出輸出使能信號(hào)，同時(shí)等待計(jì)數(shù)器的復(fù)位值到來，進(jìn)入下一組矢量數(shù)據(jù)的迭代。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算裝置，其結(jié)構(gòu)與上述實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近 似求值的裝置基本相同。綜上，本發(fā)明的CORDIC裝置以及實(shí)現(xiàn)方法適合于所有的CORDIC 類型，由軟件來配置工作類型以及迭代次數(shù)，靈活性高；當(dāng)然，本發(fā)明還可以應(yīng)用于通信里 的數(shù)字上(下)變頻以及自動(dòng)頻偏糾正等領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可 以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保 護(hù)范圍。
8
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法，其特征在于，包括以下步驟S1.判斷待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；S2.根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2包括`521.按照所述類型標(biāo)識(shí)，設(shè)置函數(shù)矢量的初始值和角度值的初始值；`522.按照迭代方向參數(shù)，對所述矢量進(jìn)行位移運(yùn)算、并對所述角度值加上或減去角度 累加值；`523.判斷是否達(dá)到所述迭代次數(shù)，若為否，則輸出量為中間過程值，并執(zhí)行步驟S22。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述迭代方向參數(shù)的符號(hào)，根據(jù)上一次迭 代過程中所述矢量的符號(hào)和所述角度累加值的符號(hào)確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2按照以下通式進(jìn)行迭代運(yùn)算xi+1 = Xj+mX U iXyiX 6m iyi+i = Yi+y iXxjX 6m i9 i+l = 9 iX am,i式中，m是所述類型標(biāo)識(shí)；U i是所述迭代方向參數(shù)，取1或-1 ；Xi，yi表示迭代前的矢量值；xi+1，yi+1表示迭代后的矢量值^^為移位次數(shù)，取值為9 i表示迭代前的角度值；0 i+1表示迭代后的角度值；a ,表示當(dāng)前的角度累加值，通 常為固定的位數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述角度值進(jìn)行加或減運(yùn)算是，根據(jù)迭代 方向取用所述角度累加值的原碼或者補(bǔ)碼值。
6.一種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的裝置，其特征在于，包括參數(shù)模塊，用于根據(jù)待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)； 與所述參數(shù)模塊連接的迭代模塊，用于根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始 值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)模塊包括計(jì)數(shù)單元，用于在使能狀態(tài)下計(jì)數(shù)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)并輸出同步控制信號(hào)； 地址生成單元，用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，利用所述類型標(biāo)識(shí)和所述計(jì)數(shù)單 元的當(dāng)前計(jì)數(shù)值生成地址；與所述地址生成單元連接的角度索引表，用于根據(jù)所述地址查找并輸出相應(yīng)的角度累 加值；與所述迭代模塊連接的初始值單元，用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，按照所述類 型標(biāo)識(shí)，設(shè)置函數(shù)矢量的初始值和角度值的初始值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述角度索引表以地址為索引，每個(gè)地址 對應(yīng)一個(gè)角度累加值的原值及其補(bǔ)碼值；所述地址索引表包括若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)所述類型標(biāo)識(shí)的一個(gè)值。
9.一種實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟 判斷待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述角度值進(jìn)行加或減運(yùn)算是，根據(jù)迭 代方向取用所述角度累加值的原碼或者補(bǔ)碼值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，圓周模式對應(yīng)的所述角度累加值是真實(shí)的角度量化值； 線性模式對應(yīng)的所述角度累加值是商值的角度量化值； 超越模式對應(yīng)的所述角度累加值是超越模式的角度值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述迭代運(yùn)算按照以下通式進(jìn)行 xi+1 = Xj+mX U iXyiX 6m iyi+i = Yi+y iXxjX 6m i9 i+l = 9 iX am,i式中，m是所述類型標(biāo)識(shí)；U i是所述迭代方向參數(shù)，取1或-1 ；Xi，yi表示迭代前的矢量值；xi+1，yi+1表示迭代后的矢量值^^為移位次數(shù)，取值為9 i表示迭代前的角度值；0 i+1表示迭代后的角度值；a ,表示當(dāng)前的角度累加值，通 常為固定的位數(shù)。
13.一種實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算裝置，其特征在于，包括參數(shù)模塊，用于根據(jù)待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)； 與所述參數(shù)模塊連接的迭代模塊，用于根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始 值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)模塊包括計(jì)數(shù)單元，用于在使能狀態(tài)下計(jì)數(shù)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)并輸出同步控制信號(hào)； 地址生成單元，用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，利用所述類型標(biāo)識(shí)和所述計(jì)數(shù)單 元的當(dāng)前計(jì)數(shù)值生成地址；與所述地址生成單元連接的角度索引表，用于根據(jù)所述地址查找并輸出相應(yīng)的角度累 加值；與所述迭代模塊連接的初始值單元，用于在所述同步控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，按照所述類 型標(biāo)識(shí)，設(shè)置函數(shù)矢量的初始值和角度值的初始值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述角度索引表以地址為索引，每個(gè)地 址對應(yīng)一個(gè)角度累加值的原值及其補(bǔ)碼值；所述地址索引表包括若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)所述類型標(biāo)識(shí)的一個(gè)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)換運(yùn)算方法、裝置和坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的數(shù)字計(jì)算方法、裝置，其中，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算近似求值的方法，包括以下步驟判斷待計(jì)算函數(shù)的類型標(biāo)識(shí)，并查找該類型標(biāo)識(shí)對應(yīng)的迭代參數(shù)；根據(jù)所述迭代參數(shù)和所述待計(jì)算函數(shù)的初始值，對所述待計(jì)算函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。本發(fā)明根據(jù)預(yù)設(shè)的類型標(biāo)識(shí)選用相應(yīng)的迭代參數(shù)，應(yīng)用在不同類型求不同的函數(shù)時(shí)，只需調(diào)整軟件配置預(yù)設(shè)的參數(shù)，無需改變硬件結(jié)構(gòu)，僅用一套實(shí)現(xiàn)資源即可實(shí)現(xiàn)多種計(jì)算類型，實(shí)現(xiàn)方法簡單、歸一化。
文檔編號(hào)G06F7/544GK101930351SQ20091010818
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者皮興俊 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司