基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器的制作方法

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器。

背景技术：

1、计算机通常采用二进制计算，乘法运算在用硬件电路实现时通常需要转换为加减法、移位等运算来实现。现有技术中，提出了一种基于两段分段线性mitchell算法的近似乘法器，在mitchell近似算法的基础分两段[0,0.5),[0.5,1]来处理两个乘数的尾数部分，再结合整数部分执行加减法、移位运算等来获取两个数的乘积的近似值。但现有的近似乘法器的处理精度不高，存在误差，对于精度要求高的应用场景无法满足。由此可知，如何在硬件消耗增加尽可能小的前提下提高近似乘法器的运算精度成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于，提供一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器，基于误差补偿的方法对两个乘数的尾数处理过程进行误差补偿，提高了近似乘法器的运算精度。

2、根据本发明第一方面，提供了一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器，包括第一变换电路、第二变换电路、误差补偿电路、对数编码加法器、误差补偿加法器、三段式线性拟合电路和输出移位器，所述近似乘法器传输的数据全部为二进制数；

3、其中，所述第一变换电路和第二变换电路均包括首位1检测电路、尾数获取电路和拼接电路，

4、所述首位1检测电路分别与所述尾数获取电路和所述拼接电路相连接，所述尾数获取电路分别与所述拼接电路和误差补偿电路相连接所述误差补偿电路与所述误差补偿加法器相连，所述对数编码加法器分别与所述拼接电路、所述误差补偿加法器和所述输出移位器相连，所述三段式线性拟合电路分别与所述误差补偿加法器和所述输出移位器相连；

5、所述首位1检测电路用于从输入参数r的高位到低位遍历，获取r中首个出现1的位数k,将k传输给尾数获取电路和拼接电路，r的位数由低位到高位从0开始编号；

6、所述尾数获取电路用于将r向左移动(w-1-k)位，将左移后的r的首位高位去掉，将剩下的数确定为r的尾数部分x，w为r的位宽，然后将x传输给所述拼接电路，将x的高三位x传输给所述误差补偿电路；

7、所述拼接电路用于将k和x拼接，生成变换结果rl；

8、所述第一变换电路的输入参数r＝a，a为第一乘数，对应的x＝x1,对应的rl＝al；

9、所述第二变换电路的输入参数r＝b，b为第二乘数，对应的x＝x2,对应的rl＝bl；

10、所述对数编码加法器用于获取al和bl，并输出al和bl的和cl；

11、所述误差补偿电路用于基于x1和x2查找预设的误差补偿表，输出误差补偿e；

12、所述误差补偿加法器用于获取cl中对应的尾数部分y，将y与e求和得到z；

13、所述三段式线性拟合电路用于基于z和三段式线性拟合逻辑输出z的近似对数反变换结果n(z)；

14、所述输出移位器用于获取cl中除z之外的部分d,获取n(z)，并在n(z)高位增加一位“1”得到f(z)，然后将f(z)左移d位，将移位后的f(z)中的[3×w-2：w-1]位作为a×b的结果进行输出。

15、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供的一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下有益效果：

16、本发明在电路实现乘法近似运算时，对两个乘数对数变换中，基于查找表的误差补偿处理，既提高了精度，进而减少了硬件消耗。

技术特征：

1.一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的近似乘法器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的近似乘法器，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的近似乘法器，其特征在于，

5.根据权利要求1或2所述的近似乘法器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的近似乘法器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的近似乘法器，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的近似乘法器，其特征在于，

技术总结本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基于误差补偿的线性拟合对数近似乘法器，包括第一变换电路、第二变换电路、误差补偿电路、对数编码加法器、误差补偿加法器、三段式线性拟合电路和输出移位器，第一变换电路和第二变换电路均包括首位1检测电路、尾数获取电路和拼接电路，首位1检测电路分别与尾数获取电路和所述拼接电路相连接，尾数获取电路分别与拼接电路和误差补偿电路相连接误差补偿电路与误差补偿加法器相连，对数编码加法器分别与拼接电路、误差补偿加法器和输出移位器相连，三段式线性拟合电路分别与误差补偿加法器和输出移位器相连；本发明提高了近似乘法器的运算精度。技术研发人员：周俊杰受保护的技术使用者：沐曦科技（成都）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26