實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微處理器體系結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)，尤其涉及一種實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字通信技術(shù)的快速發(fā)展，對浮點數(shù)字的信號處理能力的要求也越來越多樣性和大量性。浮點運算的數(shù)據(jù)精度高，利用硬件的并行性，可以實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)的處理，提高應(yīng)用的廣泛性和數(shù)字信號處理的實時性。
[0003]浮點運算的特點是可同時對指數(shù)和尾數(shù)分別計算，在提高速度的同時，保留精度。在實際中浮點運算也和定點運算一樣，具有多種數(shù)學操作，加減乘除等。在越來越廣泛的數(shù)字信號處理中，對浮點的計算呈現(xiàn)了多樣性，快速性等特點。在傳統(tǒng)的浮點計算中，數(shù)據(jù)只有單獨的加減乘除等，如果要直接對某一個浮點數(shù)據(jù)的符號進行處理，而不修改符號，比如某些應(yīng)用中需要實現(xiàn)對浮點數(shù)據(jù)的校正，符號的分析替換(比如浮點數(shù)A和浮點數(shù)B的符號互相替換，或者浮點數(shù)A的符號替代浮點數(shù)B的符號)。在某些特殊計算中，需要實時校正信號的有效性，會替換浮點數(shù)據(jù)的符號，使用標準的符號來計算符號的正確性，以及分析數(shù)據(jù)是否合理，即是否處于未實現(xiàn)浮點例外。在傳統(tǒng)的浮點計算中，沒有專門對浮點符號操作的裝置，需要使用兩個數(shù)據(jù)的移位對齊操作，需要多級步驟，在數(shù)據(jù)準備上使用太多時間，降低了信號處理的效率，而單獨的符號分析替換轉(zhuǎn)置，能夠高效的對浮點符號進行處理，得到想要的結(jié)果，以便后續(xù)的計算使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置。該裝置實現(xiàn)了對浮點寄存器中兩個浮點數(shù)間的符號替換，避免了傳統(tǒng)浮點運算在符號替換時的不足。
[0006]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置包括:浮點寄存器組，用于保存浮點數(shù)；符號分析器，用于從所述浮點寄存器組中獲取至少兩個浮點數(shù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型對所述至少兩個浮點數(shù)進行分析，以獲取所述至少兩個浮點數(shù)的符號；符號選擇器，用于根據(jù)所述至少兩個浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型對由所述符號分析器獲取的所述至少兩個浮點數(shù)中的至少一個浮點數(shù)的符號進行替換。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置，利用原有的浮點寄存器和浮點符號分析器，以及符號選擇器，實現(xiàn)了對浮點寄存器中兩個浮點數(shù)間的符號分析及替換，避免了傳統(tǒng)浮點運算在符號替換時的不足。
[0009]在一些示例中，所述浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型包括單精度和雙精度。
[0010]在一些示例中，所述符號分析器還用于，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷所述至少兩個浮點數(shù)是否是正常數(shù)據(jù)，如果是，則所述符號分析器輸出所述至少浮點數(shù)的符號至所述符號選擇器，以便所述符號選擇器對所述至少兩個浮點數(shù)中的至少一個浮點數(shù)的符號進行替換。
[0011]在一些示例中，所述符號選擇器還用于，輸出符號替換后的所述至少一個浮點數(shù)。
[0012]本發(fā)明第二方面實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的方法，包括以下步驟:從第一浮點寄存器組讀取至少兩個浮點數(shù)；利用符號分析器分別對所述至少兩個浮點數(shù)進行分析，獲取所述至少兩個浮點數(shù)的符號，并發(fā)送給符號選擇器；所述符號選擇器對由所述符號分析器獲取的所述至少兩個浮點數(shù)中的至少一個浮點數(shù)的符號進行替換；輸出符號替換后的所述至少一個浮點數(shù)并保存在第一浮點寄存器組或另外的第二浮點寄存器組中。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的方法，利用原有的浮點寄存器和浮點符號分析器，以及符號選擇器，實現(xiàn)了對浮點寄存器中兩個浮點數(shù)間的符號分析及替換，避免了傳統(tǒng)浮點運算在符號替換時的不足。
[0014]在一些示例中，所述浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型包括單精度和雙精度。
[0015]在一些示例中，在進行所述利用符號分析器分別獲取所述至少兩個浮點數(shù)的符號前，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷所述至少兩個浮點數(shù)是否是正常數(shù)據(jù)，如果是，則所述符號分析器輸出所述至少兩個浮點數(shù)的符號。
[0016]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一個實施例的裝置工作過程圖；和
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0023]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0024]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置及方法。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)浮點數(shù)符號分析替換的裝置包括:浮點寄存器組100、符號分析器200和符號選擇器300。
[0026]其中，浮點寄存器組100，用于保存浮點數(shù)。符號分析器200，用于從浮點寄存器組100中獲取至少兩個浮點數(shù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型對至少兩個浮點數(shù)進行分析，以獲取至少兩個浮點數(shù)的符號。符號選擇器300，用于根據(jù)至少兩個浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型和操作類型對由符號分析器200獲取的至少兩個浮點數(shù)中的至少一個浮點數(shù)的符號進行替換。
[0027]具體地，結(jié)合圖2詳細描述本發(fā)明一個實施例的裝置的工作過程如下:
[0028](I)從浮點寄存器組100的浮點寄存器A和B中讀出兩個源操作數(shù)，源操作數(shù)是浮點數(shù)浮點的形式。浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型包括單精度和雙精度。在本發(fā)明的一個實施例中，每個浮點包含一個單精度浮點數(shù)，或者2個并列的單精度浮點數(shù)，或者一個雙精度浮點數(shù)。
[0029]優(yōu)選地，兩個浮點數(shù)可以保存在同一個浮點寄存器組中，也可以保存在不同的浮點寄存器組中。若浮點數(shù)存儲在同一個浮點寄存器組中，則它們的讀出操作可以是同時進行的，也可以按照先后順序進行。
[0030](2)從浮點寄存器A和B的兩個浮點數(shù)分別發(fā)送至符號分析器200的符號分析器A和符號分析器B中，根據(jù)數(shù)據(jù)類型進行浮點數(shù)符號的分析。
[0031]具體地，在符號分析器200進行分析浮點數(shù)符號前，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷浮點數(shù)是否是正常數(shù)據(jù)，正常數(shù)據(jù)是指數(shù)位大于O并且小于最大值，或者指數(shù)位等于0，或者指數(shù)位是最大值且尾數(shù)為O。如果是正常數(shù)據(jù)，則符號分析器200分析用于替換的浮點數(shù)的符號，并輸出浮點數(shù)的符號至符號選擇器300，以便符號