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基于硬件实现的除法计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:44202411 阅读:9 留言:0更新日期:2025-02-06 18:37
本申请涉及一种基于硬件实现的除法计算方法、装置及电子设备,该方法包括:获取待计算数据和预设的输出数据位宽;基于待计算数据和输出数据位宽,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值;判断当前迭代次数是否小于输出数据位宽的值;在当前迭代次数小于输出数据位宽的值的情况下,将上一次迭代计算得到的第一参数与待计算数据的乘积确定为第五参数;将基于第五参数重新确定得到的第二参数、第三参数和第一参数代入下一次迭代计算,直到当前迭代次数达到输出数据位宽的值时,将最终计算得到的第一参数作为计算结果输出。由于除法计算结果实际为满足误差范围为2<supgt;‑Q</supgt;的浮点数在硬件内的定点数表示,因而无需进行定浮转换,提高了计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线通信,尤其涉及一种基于硬件实现的除法计算方法、装置及电子设备


技术介绍

1、随着第五代移动通信技术(5th generation mobile communicationtechnology,简称5g)的发展,用户设备(user equipment,简称为ue)需要处理的数据量也越来越大。为了保证用户设备具有更高的吞吐量和更快的处理速度,无法直接通过数字信号处理(digital signal process,简称为dsp)或者中央处理器(central processingunit,简称为cpu)来实现大部分的数据处理,因而需要借助硬件来实现。

2、相关技术中,传统的硬件除法器针对的是定点数和定点数之间的除法,虽然浮点数可以通过定点数的移位进行表示,但是无法控制精度,所实现的只是同类型数的定点除法。例如,在计算二进制数b’1001010除以二进制数b’1000时,计算自左而右进行减法,二进制数b’1001010的左四位针对二进制数b’1000进行减法操作得到1,此时在结果位上置1,由于1不够四位,无法继续计算,此时向右边依次取位两位,则在结果位上置两位的0,得到四位二进制数b’1010,然后针对二进制数b’1000进行减法操作,最后得到除法计算结果为二进制数b’1001,余数为10,计算过程如下所示:

3、

4、在该举例中,将二进制数转换为十进制数的表现就是,74除以8得到9余2。因此还需要再针对完成除法后的数据表示范围,重新确定一个定点向浮点转换算法,以将当前的除法结果(商和余数)通过合理的方式映射表现出来,导致硬件计算效率较低。


技术实现思路

1、本申请提供了一种基于硬件实现的除法计算方法、装置及电子设备,以解决传统的硬件除法器存在计算效率较低的问题。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种基于硬件实现的除法计算方法,所述方法包括:

3、获取待计算数据x和预设的输出数据位宽q,其中,所述待计算数据x为定点数,所述输出数据位宽q是基于输出数据的误差范围确定的,所述输出数据位宽q小于或等于硬件所支持的硬件位宽;

4、基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值,其中,所述多个参数包括随迭代计算变化的第一参数a、第二参数min和第三参数max,以及不随迭代计算变化的第四参数pow2q;

5、判断当前迭代次数是否小于所述输出数据位宽q的值;

6、在当前迭代次数小于所述输出数据位宽q的值的情况下,将上一次迭代计算得到的第一参数a与所述待计算数据x的乘积确定为第五参数b;

7、在满足b = pow2q 或 max-min ≤ 1或 min>max的情况下,保持上一次迭代计算得到的第二参数min、第三参数max和第一参数a的值不变;

8、在满足b>pow2q且max-min>1且min ≤ max的情况下,利用上一次迭代计算得到的第一参数a对所述第三参数max的值进行更新,并基于更新后的第三参数max再对第一参数a的值进行更新;

9、在满足b<pow2q 且 max-min>1 且min ≤ max的情况下,利用上一次迭代计算得到的第一参数a对所述第二参数min的值进行更新,并基于更新后的第二参数min再对第一参数a的值进行更新;

10、将重新确定得到的第二参数min、第三参数max和第一参数a代入下一次迭代计算,直到当前迭代次数达到所述输出数据位宽q的值时,将最终计算得到的第一参数a作为计算结果输出。

11、可选地,所述基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值,包括:

12、计算所述输出数据位宽q与第一数值之间的差值,并获取所述差值和数值0中的最大值,以及将数值1左移所述最大值对应的位数,以得到所述第一参数a的初始值,其中,所述第一数值为所述待计算数据x中最高位的二进制数值1所对应的位数;

13、将所述第一参数a的初始值右移一位,以得到所述第二参数min的初始值;

14、将所述第一参数a的初始值左移一位,以得到所述第三参数max的初始值;

15、将数值1左移所述输出数据位宽q对应的位数,以得到所述第四参数pow2q的值。

16、可选地,所述基于更新后的第三参数max对第一参数a的值进行更新,包括:

17、对更新后的第三参数max、上一次迭代计算得到的第二参数min和数值1进行求和,得到第一求和结果;

18、将所述第一求和结果对应的数值左移1位,并基于左移后的数值对第一参数a的值进行更新。

19、可选地,所述基于更新后的第二参数min再对第一参数a的值进行更新,包括:

20、对更新后的第二参数min、上一次迭代计算得到的第三参数max和数值1进行求和,得到第二求和结果;

21、将所述第二求和结果对应的数值左移1位,并基于左移后的数值对第一参数a的值进行更新。

22、可选地,在所述基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值之前,所述方法还包括:

23、判断所述待计算数据x是否为数值0;

24、在所述待计算数据x为数值0的情况下,将第二数值作为计算结果输出,其中,所述第二数值为硬件所支持的硬件位宽下能够表示的最大值。

25、第二方面,本申请实施例还提供了一种基于硬件实现的除法计算装置,所述装置包括:

26、获取模块,用于获取待计算数据x和预设的输出数据位宽q,其中,所述待计算数据x为定点数,所述输出数据位宽q是基于输出数据的误差范围确定的,所述输出数据位宽q小于或等于硬件所支持的硬件位宽;

27、第一确定模块,用于基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值,其中,所述多个参数包括随迭代计算变化的第一参数a、第二参数min和第三参数max,以及不随迭代计算变化的第四参数pow2q;

28、第一判断模块,用于判断当前迭代次数是否小于所述输出数据位宽q的值;

29、第二确定模块,用于在当前迭代次数小于所述输出数据位宽q的值的情况下,将上一次迭代计算得到的第一参数a与所述待计算数据x的乘积确定为第五参数b;

30、保持模块,用于在满足b = pow2q 或 max-min ≤ 1或 min>max的情况下,保持上一次迭代计算得到的第二参数min、第三参数max和第一参数a的值不变;

31、第一更新模块,用于在满足b>pow2q且max-min>1且min ≤ max的情况下,利用上一次迭代计算得到的第一参数a对所述第三参数max的值进行更新,并基于更新后的第三参数max再对第一参数a的值进行更新;

32、第二更新模块,用于在满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽Q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值,包括:

3.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于更新后的第三参数max对第一参数a的值进行更新,包括:

4.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于更新后的第二参数min再对第一参数a的值进行更新,包括:

5.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,在所述基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽Q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值之前,所述方法还包括:

6.一种基于硬件实现的除法计算装置,其特征在于,所述装置包括:

7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的基于硬件实现的除法计算方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于所述待计算数据x和所述输出数据位宽q,确定出参与迭代计算的多个参数的初始值,包括:

3.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于更新后的第三参数max对第一参数a的值进行更新,包括:

4.根据权利要求1所述的基于硬件实现的除法计算方法,其特征在于,所述基于更新后的第二参数min再对第一参数a的值进行更新,包括:

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴睿振
申请(专利权)人:西安微合智联科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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