基于FPGA的开方运算实现

开方运算作为数字信号处理(DSP)领域内的一种基本运算,其基于现场可编程门列阵(FPGA)的工程实现具有较高的难度.本文分析比较了实现开方运算的牛顿-莱福森算法、逐次逼近算法、非冗余开方算法3种算法,并给出了基于FPGA的开方器的实现方法,同时对逐次逼近算法、非冗余开方算法和IP_core的性价比进行了分析比较.     

适于微处理器的无ROM快速开方算法

介绍了一种直接进行开方运算的算法,该算法抛弃了传统的十进制开方方法,既不需要查开方表,也不需要多次迭代运算,而是运用二进制的特点直接进行移位和单步除法运算,具有简单、快捷、运算精度高的优点,误差小于万分之一,运用此算法微处理器可在不增加硬件的基础上具有开方运算功能,解决了单片机之类低位元机应用的一大难题。     

基于FPGA的整数开方运算

在使用FPGA作为控制芯片对发电机进行控制时,发电机的三相电压有效值计算涉及到开方运算。若要在FPGA上实现某个数的开方运算,QuartusII提供了开方模块altfp_sqrt,但是这个模块有严格的使用要求,要求用户输入的被开方数是IEEE754标准浮点数,altfp_sqrt模块的输出结果也是IEEE754标准浮点数。这种浮点数不便于用户使用和阅读。用VHDL语言提出了一种基于FPGA的整数转换为IEEE754标准浮点数的方法,同时也提出了基于FPGA的IEEE754标准浮点数转化为整数的方法,应用这两种方法再结合Quartus II提供的altfp_sqrt模块实现了对整数的开方运算。以Quartus II为软件工具,以Cyclone II系列的EP2C8Q208C8为硬件平台,在发电机控制应用中对方法的正确性给予了证明。     

一种单精度浮点倒数开方运算的硬件实现

单精度浮点倒数开方运算在GPU设计中经常会用到。实现这种运算一般有两种方法,迭代法和查表法。迭代法要根据精度要求确定迭代次数,只需要很小的存储器保存迭代初值,但需要的运算器数量较多。查表法根据输入的数据直接从ROM中查表得到结果,需要占用的存储资源比较多。该文提出了一种间接查表法实现的浮点倒数开方运算实现方法,将迭代法和直接查表法的优点结合起来。经过理论推导和硬件仿真验证,该算法能够满足单精度浮点数的运算精度。     

快速开方算法在微控制器上的实现

本文介绍了两种微控制器快速开方算法:改进牛顿-拉夫逊算法和模拟手算开方算法。前者是以牛顿-拉夫逊算法为基础的一种改进算法;后者是模拟手算开方过程实现开方的微控制器算法,这两种算法都具有较高的开方速度和计算精度。文章中作者以32位数开方为例,详细的介绍了这两种算法用汇编语言实现的过程,并给出算法实现的流程图,最后根据两种算法的特点和实际运算时间,总结了两种算法的优缺点。     

快速开方算法在微控制器上的实现

介绍了两种微控制器快速开方算法:改进牛顿-拉夫逊算法和模拟手算开方算法。前者是以牛顿-拉夫逊算法为基础的一种改进算法;后者是模拟手算开方过程实现开方的微控制器算法,这两种算法都具有较高的开方速度和计算精度。笔者以32位数开方为例,详细介绍了这两种算法用汇编语言实现的过程,并给出算法实现的流程图,最后根据两种算法的特点和实际运算时间,总结了两种算法的优缺点。     

新型的快速高准确度开方算法及程序设计

介绍一种新型的快速高准确度开方算法，特别适用于需要用计算机进行ａ２＋ｂ２型式开方运算场合。算法巧妙地将开方变量由两个减少为一个，将变量变化区间由整个实数轴缩小为［０，１］区间，进而采用查表与插值相结合的方法，实现了高准确度、快速开方运算。在单片机８０ｃ１９６ｋｂ上，利用ＰＬ／Ｍ９６语言编程进行了运算，效果良好。     

快速开方算法在微控制器上的实现

介绍了两种微控制器快速开方算法：改进牛顿-拉夫逊算法和模拟手算开方算法。前者是以牛顿-拉夫逊算法为基础的一种改进算法；后者是模拟手算开方过程实现开方的微控制器算法，这两种算法都具有较高的开方速度和计算精度。笔者以32位数开方为例，详细介绍了这两种算法用汇编语言实现的过程，并给出算法实现的流程图，最后根据两种算法的特点和实际运算时间，总结了两种算法的优缺点。     

快速开方算法及其在单片机中的实现

在计算机的开方算法中,较常用的是基于牛顿迭代公式的开方算法,对于任意正数C,可知求C~(1/2)的牛顿迭代公式为x_(k 1)=(x_k C/x_k)/2。但是,在计算机中应用牛顿迭代公式求取C~(1/2)存在着两个明显影响运算速度的因素:①在计算机内,乘2和除2运算可用比乘除操作运算速度快得多的左移和右移操作数来实现。在牛顿迭代公式中,x_k不一定为2,所以计算C/x_k项不能使用移位操作而只能使用除法运算来进行。②使用牛顿迭代公式,要涉及到设置初值(即     

基于逐次逼近的VHDL开平方算法

Cyclone器件为在FPGA上实现低成本的数字信号处理(DSP)系统提供了一个理想的平台,成为大规模生产时的最佳方案..本文介绍了在以EP1C6芯片为核心的硬件系统中,运用VHDL实现了对数据开方运算.