專利名稱：：一種由補(bǔ)碼求原碼絕對(duì)值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于電子
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種補(bǔ)碼求絕對(duì)值方法。
背景技術(shù)：
：在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們經(jīng)常會(huì)遇到求補(bǔ)碼的絕對(duì)值運(yùn)算。而補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成原碼通常會(huì)采用附圖1所示的取反加一的方法，先將補(bǔ)碼的各位取反，再加一，得到最終的結(jié)果。因?yàn)槿》醇右坏倪^(guò)程需要大量的半加器和反相器，所以消耗的器件比較多。而且取反加一的關(guān)鍵路徑很長(zhǎng)，特別是位數(shù)比較多的情況下，面積和成本相應(yīng)比較高，計(jì)算速度也比較慢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種補(bǔ)碼求絕對(duì)值方法。應(yīng)用該方法可以節(jié)省一定的基本單元，縮短關(guān)鍵路徑上的延時(shí)。在芯片的設(shè)計(jì)中，特別是位數(shù)多的情況下，可節(jié)約器件和降低計(jì)算時(shí)間。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是一種補(bǔ)碼求絕對(duì)值方法，其特征在于，參加運(yùn)算的數(shù)必須為負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，步驟如下(3)將補(bǔ)碼A送入編碼器C，得到編碼后的數(shù)B。(4)將編碼后得到的數(shù)B與原來(lái)的補(bǔ)碼A逐位異或，最后得到補(bǔ)碼的絕對(duì)值D。編碼器C的特征在于編碼規(guī)律為從補(bǔ)碼A的最低位開始逐位檢查，直到找出第一個(gè)1出現(xiàn)的位置A[X]，然后輸出Β[Χ:0]為0，B[N-1:X+1]為1。具體步驟如下第一步檢查補(bǔ)碼A的A位是否為1。如果A為1，則輸出B為0，B[N-1:1]位輸出為1。如果A為0，繼續(xù)第二步。第二步檢查補(bǔ)碼A的A[l]位是否為1。如果A[l]為1，則輸出B[1:0]都為0，B[N-1:2]位輸出為1。如果A[l]為0，繼續(xù)第三步。第三步檢查補(bǔ)碼A的A[2]位是否為1。如果A[2]為1，則輸出B[2:0]都為0，B[N-1:3]輸出為。.如果A[2]為0，繼續(xù)第四步。.......這樣從最低位A到A[N_1]位逐位檢查第一個(gè)1出現(xiàn)的位置，對(duì)應(yīng)輸出見(jiàn)表1，表中Y表示取值為0或者1。在輸入數(shù)據(jù)中，Y...表示Α[Ν-3:3]中取任意值。0...表示Α[Ν-3:3]數(shù)據(jù)全部為0。在輸出數(shù)據(jù)中，1...表示Β[Ν-3:3]全部為1，0...表示Β[Ν_3:3]全部為0。特別地，從最低位開始檢查，當(dāng)Α[Ν-2:0]都為0的時(shí)候，不管Α[Ν_1]輸入是0還是1，輸出從Β[Ν-1:0]都為0.表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>從表1可以總結(jié)出B的每一位的輸出表達(dá)式為B=0B[l]=AB[2]=A+A[1]B[N-2]=A+A[l]+A[2]+......+A[N_3]B[N-1]=A+A[l]+A[2]+......+A[N-2]整個(gè)電路的原理圖參見(jiàn)圖2。本發(fā)明原理的特點(diǎn)是，用編碼的方法取代了傳統(tǒng)的用半加器加一的方法，來(lái)達(dá)到優(yōu)化的目的。本發(fā)明的有益效果是，在芯片設(shè)計(jì)中為實(shí)現(xiàn)補(bǔ)碼轉(zhuǎn)原碼的運(yùn)算，使用本發(fā)明提供的方法，可節(jié)省一定的基本單元，縮短關(guān)鍵路徑上的延時(shí)，從而使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品面積變小，功耗降低，成本降低，且計(jì)算速度得到提高。圖1是現(xiàn)有常用的補(bǔ)碼轉(zhuǎn)原碼方法示意圖；圖2是本發(fā)明的求補(bǔ)碼的絕對(duì)值的示意圖；圖3是4位編碼器C的電路圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的目的和效果將更加明顯，但本發(fā)明的實(shí)施不限于此。如圖2，為本發(fā)明的求補(bǔ)碼的絕對(duì)值的示意圖。補(bǔ)碼A送入編碼器C，得到編碼后的數(shù)B，所述補(bǔ)碼A為負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼；將編碼后得到的數(shù)B與原來(lái)的補(bǔ)碼A逐位異或，最后得到補(bǔ)碼的絕對(duì)值D。下面以4位的負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼求絕對(duì)值作為例子，4位的編碼器C的編碼原理如表2所示，表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>根據(jù)上表，我們可以寫出對(duì)應(yīng)的B[(N-1):1]的各位的表達(dá)式B=OB[1]=AB[2]=A+A[1]B[3]=A+A[l]+A[2]具體實(shí)現(xiàn)的電路如圖3所示，圖中的in[3…0]為補(bǔ)碼A的輸入，out[3…0]為輸出數(shù)B。本實(shí)施方式求絕對(duì)值處理方法具體步驟如下(1)將補(bǔ)碼A送入編碼器C，得到編碼后的數(shù)B。(2)將編碼后得到的數(shù)B與原來(lái)的補(bǔ)碼A逐位異或，得到補(bǔ)碼的絕對(duì)值D。例如，補(bǔ)碼A為1010(-6)，其中最高位為符號(hào)位。步驟(1)，通過(guò)編碼后對(duì)應(yīng)輸出B為1100步驟(2)，A與B逐位異或11001010=0110，最終得到結(jié)果D=0110.結(jié)果正確。8位，16位，32位等的電路可以用4位的電路進(jìn)行級(jí)聯(lián)。下面列舉采用以上方法與使用傳統(tǒng)取反加一的方法所占用資源情況。采用不同方法占用資源對(duì)比如表3所示，表3中“所有邏輯單元”中的not表示非門，xor表示或非門，and表示與門。“在關(guān)鍵路徑延時(shí)”上，and表示一個(gè)與門的延時(shí)，xor表示一個(gè)異或門的延時(shí)，or表示一個(gè)或門的延時(shí)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可以看出，位數(shù)越高，面積優(yōu)勢(shì)比較明顯，延時(shí)優(yōu)勢(shì)下降。針對(duì)不同的面積和延時(shí)的需要，采用不同的位數(shù)優(yōu)化。權(quán)利要求一種由補(bǔ)碼求原碼絕對(duì)值的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將補(bǔ)碼A送入編碼器C，得到編碼后的數(shù)B，所述補(bǔ)碼A為負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼；(2)將編碼后得到的數(shù)B與原來(lái)的補(bǔ)碼A逐位異或，最后得到補(bǔ)碼的絕對(duì)值D。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于編碼器C的編碼過(guò)程為從補(bǔ)碼A的最低位開始逐位檢查，直到找出第一個(gè)1出現(xiàn)的位置A[X]，然后輸出Β[Χ:0]都為0，Β[Ν-1:Χ+1]都為1，其中，N為編碼器的位數(shù)，X為0N-I中的某個(gè)整數(shù)，X越大，表示A[X]、B[X]所在的位越高，Β[Χ:0]表示數(shù)B中B[X]至B的所有位，Β[Ν-1:Χ+1]表示數(shù)B中B[N-1]至B[X+1]的所有位。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，特征在于編碼器C的編碼步驟具體如下第一步檢查補(bǔ)碼A的A位是否為1，如果々為1，則輸出BW]為0，B[N-1]1]位輸出為1，如果A為0，繼續(xù)第二步；第二步檢查補(bǔ)碼A的A[l]位是否為1，如果A[l]為1，則輸出B[10]都為0，B[N_12]位輸出為1，如果A[l]為0，繼續(xù)第三步；第三步檢查補(bǔ)碼A的A[2]位是否為1，如果々[2]為1，則輸出B[20]都為0，B[N_13]輸出為1，如果A[2]為0，繼續(xù)第四步；這樣從最低位A依次到最高位A[N-1]位逐位檢查第一個(gè)1出現(xiàn)的位置，然后輸出數(shù)B各位的值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于編碼器C的編碼過(guò)程中，從最低位開始檢查，當(dāng)A[N-20]都為0的時(shí)候，不管A[N-1]輸入是0還是1，輸出從B[N_10]都為0。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于B的每一位的輸出表達(dá)式為B=0B[l]=AB[2]=A+A[1]B[N-2]=A+A[l]+A[2]+......+A[N_3]B[N-1]=A+A[l]+A[2]+......+A[N-2],全文摘要本發(fā)明提供一種由補(bǔ)碼求原碼絕對(duì)值的方法，可用于完成補(bǔ)碼原碼轉(zhuǎn)換。該方法將要轉(zhuǎn)換的補(bǔ)碼A通過(guò)編碼器C得到編碼后的結(jié)果B，再把B與原來(lái)的補(bǔ)碼A異或，最終得到補(bǔ)碼的絕對(duì)值D。使用本發(fā)明提供的方法，與常規(guī)的技術(shù)相比可節(jié)省一定的基本單元，面積變小，功耗降低，且關(guān)鍵路徑上的延時(shí)變短，計(jì)算速度提高。文檔編號(hào)G06F7/00GK101819513SQ20101011599公開日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年2月11日優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日發(fā)明者姜小波,范永杰申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)