實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)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(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)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(duì)浮點(diǎn)數(shù)字的信號(hào)處理能力的要求也越來(lái)越多樣性和大量性。浮點(diǎn)運(yùn)算的數(shù)據(jù)精度高，利用硬件的并行性，可以實(shí)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(hào)處理的實(shí)時(shí)性。
[0003]浮點(diǎn)運(yùn)算的特點(diǎn)是可同時(shí)對(duì)指數(shù)和尾數(shù)分別計(jì)算，在提高速度的同時(shí)，保留精度。在實(shí)際中浮點(diǎn)運(yùn)算也和定點(diǎn)運(yùn)算一樣，具有多種數(shù)學(xué)操作，加減乘除等。在越來(lái)越廣泛的數(shù)字信號(hào)處理中，對(duì)浮點(diǎn)的計(jì)算呈現(xiàn)了多樣性，快速性等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的浮點(diǎn)計(jì)算中，數(shù)據(jù)只有單獨(dú)的加減乘除等，如果要直接對(duì)某一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的符號(hào)進(jìn)行處理，而不修改符號(hào)，比如某些應(yīng)用中需要實(shí)現(xiàn)對(duì)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的校正，符號(hào)的分析替換(比如浮點(diǎn)數(shù)A和浮點(diǎn)數(shù)B的符號(hào)互相替換，或者浮點(diǎn)數(shù)A的符號(hào)替代浮點(diǎn)數(shù)B的符號(hào))。在某些特殊計(jì)算中，需要實(shí)時(shí)校正信號(hào)的有效性，會(huì)替換浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的符號(hào)，使用標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)來(lái)計(jì)算符號(hào)的正確性，以及分析數(shù)據(jù)是否合理，即是否處于未實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)例外。在傳統(tǒng)的浮點(diǎn)計(jì)算中，沒(méi)有專門對(duì)浮點(diǎn)符號(hào)操作的裝置，需要使用兩個(gè)數(shù)據(jù)的移位對(duì)齊操作，需要多級(jí)步驟，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備上使用太多時(shí)間，降低了信號(hào)處理的效率，而單獨(dú)的符號(hào)分析替換轉(zhuǎn)置，能夠高效的對(duì)浮點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行處理，得到想要的結(jié)果，以便后續(xù)的計(jì)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(wèn)題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置。該裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)浮點(diǎn)寄存器中兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)間的符號(hào)替換，避免了傳統(tǒng)浮點(diǎn)運(yùn)算在符號(hào)替換時(shí)的不足。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置包括:浮點(diǎn)寄存器組，用于保存浮點(diǎn)數(shù)；符號(hào)分析器，用于從所述浮點(diǎn)寄存器組中獲取至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型對(duì)所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分析，以獲取所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)；符號(hào)選擇器，用于根據(jù)所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)類型對(duì)由所述符號(hào)分析器獲取的所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)中的至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)進(jìn)行替換。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置，利用原有的浮點(diǎn)寄存器和浮點(diǎn)符號(hào)分析器，以及符號(hào)選擇器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)浮點(diǎn)寄存器中兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)間的符號(hào)分析及替換，避免了傳統(tǒng)浮點(diǎn)運(yùn)算在符號(hào)替換時(shí)的不足。
[0009]在一些示例中，所述浮點(diǎn)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(hào)分析器還用于，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否是正常數(shù)據(jù)，如果是，則所述符號(hào)分析器輸出所述至少浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)至所述符號(hào)選擇器，以便所述符號(hào)選擇器對(duì)所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)中的至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)進(jìn)行替換。
[0011]在一些示例中，所述符號(hào)選擇器還用于，輸出符號(hào)替換后的所述至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。
[0012]本發(fā)明第二方面實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的方法，包括以下步驟:從第一浮點(diǎn)寄存器組讀取至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)；利用符號(hào)分析器分別對(duì)所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分析，獲取所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)，并發(fā)送給符號(hào)選擇器；所述符號(hào)選擇器對(duì)由所述符號(hào)分析器獲取的所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)中的至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)進(jìn)行替換；輸出符號(hào)替換后的所述至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)并保存在第一浮點(diǎn)寄存器組或另外的第二浮點(diǎn)寄存器組中。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的方法，利用原有的浮點(diǎn)寄存器和浮點(diǎn)符號(hào)分析器，以及符號(hào)選擇器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)浮點(diǎn)寄存器中兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)間的符號(hào)分析及替換，避免了傳統(tǒng)浮點(diǎn)運(yùn)算在符號(hào)替換時(shí)的不足。
[0014]在一些示例中，所述浮點(diǎn)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(jìn)行所述利用符號(hào)分析器分別獲取所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)前，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否是正常數(shù)據(jù)，如果是，則所述符號(hào)分析器輸出所述至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)。
[0016]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)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(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)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(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置工作過(guò)程圖；和
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實(shí)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(yǔ)“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(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)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(yǔ)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(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0023]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)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(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)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(shí)的方式或按相反的順序來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)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(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置及方法。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)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(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)分析替換的裝置包括:浮點(diǎn)寄存器組100、符號(hào)分析器200和符號(hào)選擇器300。
[0026]其中，浮點(diǎn)寄存器組100，用于保存浮點(diǎn)數(shù)。符號(hào)分析器200，用于從浮點(diǎn)寄存器組100中獲取至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型對(duì)至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分析，以獲取至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)。符號(hào)選擇器300，用于根據(jù)至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)類型和操作類型對(duì)由符號(hào)分析器200獲取的至少兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)中的至少一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)進(jìn)行替換。
[0027]具體地，結(jié)合圖2詳細(xì)描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置的工作過(guò)程如下:
[0028](I)從浮點(diǎn)寄存器組100的浮點(diǎn)寄存器A和B中讀出兩個(gè)源操作數(shù)，源操作數(shù)是浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)的形式。浮點(diǎn)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(gè)實(shí)施例中，每個(gè)浮點(diǎn)包含一個(gè)單精度浮點(diǎn)數(shù)，或者2個(gè)并列的單精度浮點(diǎn)數(shù)，或者一個(gè)雙精度浮點(diǎn)數(shù)。
[0029]優(yōu)選地，兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以保存在同一個(gè)浮點(diǎn)寄存器組中，也可以保存在不同的浮點(diǎn)寄存器組中。若浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)在同一個(gè)浮點(diǎn)寄存器組中，則它們的讀出操作可以是同時(shí)進(jìn)行的，也可以按照先后順序進(jìn)行。
[0030](2)從浮點(diǎn)寄存器A和B的兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分別發(fā)送至符號(hào)分析器200的符號(hào)分析器A和符號(hào)分析器B中，根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)的分析。
[0031]具體地，在符號(hào)分析器200進(jìn)行分析浮點(diǎn)數(shù)符號(hào)前，根據(jù)數(shù)據(jù)類型判斷浮點(diǎn)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(hào)分析器200分析用于替換的浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)，并輸出浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)至符號(hào)選擇器300，以便符號(hào)