專利名稱：信息定點(diǎn)化處理裝置及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的裝置及處理方法，具體是一種具有自 動(dòng)處理能力的信息定點(diǎn)化處理裝置及其處理方法。
背景技術(shù)：
出于低功耗、低成本以及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的考慮，許多處理單元并不支持浮點(diǎn)操作。但這 同時(shí)限制了處理單元能夠承擔(dān)的運(yùn)算，因?yàn)椴僮鲾?shù)必須是整數(shù)。通常的解決方案是，如果 源操作數(shù)是浮點(diǎn)數(shù)，需要進(jìn)行定點(diǎn)化處理，使浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)數(shù)。所謂定點(diǎn)化操作，就是 先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行向左移位并取整，將其放大，進(jìn)行運(yùn)算后再進(jìn)行向右移位，縮小至正確的數(shù)量 級(jí)。下式描述的就是定點(diǎn)化處理公式定點(diǎn)操作數(shù)=取整(浮點(diǎn)操作數(shù)<<左移放大參數(shù))(1)最終結(jié)果=定點(diǎn)數(shù)結(jié)果 >> 右移縮小參數(shù)(2)在進(jìn)行定點(diǎn)化處理時(shí)，必須同時(shí)考慮到同時(shí)考慮到運(yùn)算的精度要求和防止運(yùn)算結(jié) 果的溢出，這樣才能保證整個(gè)定點(diǎn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和高性能。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索，發(fā)現(xiàn)在李中欣所著的上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文《低碼 率語(yǔ)音編譯碼器的定點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)》中介紹了現(xiàn)有的定點(diǎn)化處理方法?，F(xiàn)有的方法是 開(kāi)發(fā)人員手動(dòng)地選取定點(diǎn)化處理公式，將其應(yīng)用在浮點(diǎn)系統(tǒng)的每個(gè)模塊之上，從而將浮點(diǎn) 系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)系統(tǒng)。但是該現(xiàn)有技術(shù)存在兩點(diǎn)不足之處。首先，開(kāi)發(fā)人員必須手動(dòng)地選取定點(diǎn)化處理 公式。如《低碼率語(yǔ)音編譯碼器的定點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)》一文中所提到的，定點(diǎn)化處理并不 是隨意進(jìn)行的，如果對(duì)浮點(diǎn)操作數(shù)放大不足會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)最終結(jié)果的誤差過(guò)大；而過(guò)分放大 則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中模塊的數(shù)據(jù)超過(guò)系統(tǒng)位寬而溢出。對(duì)于較大的系統(tǒng)而言，若想同時(shí)兼顧整 個(gè)系統(tǒng)的性能和防止單個(gè)模塊的數(shù)據(jù)溢出，開(kāi)發(fā)人員必須手動(dòng)試驗(yàn)多次來(lái)確定定點(diǎn)化處理 公式。這樣一來(lái)，定點(diǎn)化處理的過(guò)程會(huì)占用大量的時(shí)間而且比較低效。其次，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng) 的所有模塊，現(xiàn)有技術(shù)都采用相同的定點(diǎn)化處理方式，造成系統(tǒng)的靈活性不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種信息定點(diǎn)化處理裝置及其處理方 法，通過(guò)使用模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理核負(fù)責(zé)其所處模塊的定點(diǎn)化處理；模塊互連接口用于不 同模塊間信息和數(shù)據(jù)的傳遞；輸出控制器負(fù)責(zé)精度的檢查以及決定是否輸出結(jié)果或者是修 正處理公式后繼續(xù)進(jìn)行處理。最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)化處理，提高了處理效率，保證了處理精度 和準(zhǔn)確性；同時(shí)，不同模塊可以采用不同定點(diǎn)化處理增加了系統(tǒng)靈活性。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種信息定點(diǎn)化處理裝置，包括輸出控制器和若干組串聯(lián)的定點(diǎn)化 處理核以及對(duì)應(yīng)的互連接口，其中定點(diǎn)化處理核控制進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理的功能模塊，同時(shí) 與互連接口相連接并傳輸定點(diǎn)化處理的信息，互連接口與定點(diǎn)化處理核和不同功能模塊相連接并傳輸模塊間的數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理信息，輸出控制器與互連接口相連接并接收輸出數(shù) 據(jù)和定點(diǎn)化處理的信息，用以檢查精度和決定是否輸出結(jié)果或者是修正處理公式后繼續(xù)進(jìn) 行處理。所述的定點(diǎn)化處理核包括溢出控制單元、輸入控制單元、處理控制單元、輸出控 制單元，其中溢出控制單元負(fù)責(zé)接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的定點(diǎn)化處理信息、判斷當(dāng) 前模塊是否有數(shù)據(jù)溢出、調(diào)整模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理公式、并向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核傳遞定 點(diǎn)化處理的信息。輸入控制單元負(fù)責(zé)接收當(dāng)前模塊的輸入數(shù)據(jù)并根據(jù)溢出控制單元給出的 定點(diǎn)化處理公式對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理，最終提供給功能模塊。處理控制單元在功能 模塊運(yùn)行的過(guò)程中，根據(jù)溢出控制單元給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的中間變量或 者靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理。輸出控制單元接收功能模塊的輸出，待溢出控制單元檢查確 定不發(fā)生溢出后，傳遞給下一級(jí)定點(diǎn)化處理核。所述的互連接口包括數(shù)據(jù)接收單元、定點(diǎn)化信息接收單元、轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)輸出 單元、定點(diǎn)化信息輸出單元。其中數(shù)據(jù)接收單元負(fù)責(zé)接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的輸出 數(shù)據(jù)。定點(diǎn)化信息接收單元接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的定點(diǎn)化信息。轉(zhuǎn)換單元負(fù)責(zé)將 兩個(gè)接收單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為下一級(jí)定點(diǎn)化處理核需要的形式。數(shù)據(jù)輸出單元向下一級(jí)定點(diǎn) 化處理核輸出所需數(shù)據(jù)。定點(diǎn)化信息輸出單元向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出所需的定點(diǎn)化信 肩、ο所述的輸出控制器包括誤差檢測(cè)單元、輸出轉(zhuǎn)換單元。其中誤差檢測(cè)單元負(fù)責(zé) 檢測(cè)輸出與理想輸出的誤差，如其滿足誤差要求則允許輸出否則將修改定點(diǎn)化處理公式， 從第一級(jí)定點(diǎn)化處理核開(kāi)始新一輪的定點(diǎn)化處理。輸出轉(zhuǎn)換單元根據(jù)互連接口傳遞來(lái)的定 點(diǎn)化信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到正確的量級(jí)最終予以輸出。本發(fā)明涉及一種信息定點(diǎn)化處理方法，包括以下步驟第一步、設(shè)定定點(diǎn)化處理核以及互連接口以傳遞信息，設(shè)置輸出控制器。第二步、系統(tǒng)初始化預(yù)定義定點(diǎn)化處理核的位寬用來(lái)判斷是否發(fā)生溢出；預(yù)定 義理想輸出和誤差要求用以約束輸出；預(yù)定義初始定點(diǎn)化公式。第三步、定點(diǎn)化處理第一級(jí)定點(diǎn)化處理核在第一輪處理中使用預(yù)定義初始定點(diǎn) 化公式，在第二級(jí)定點(diǎn)化處理核及以后輪次的處理使用輸出控制器輸出的處理公式，而其 他模塊則使用由互連接口提供的上級(jí)模塊的定點(diǎn)化信息。第四步、定點(diǎn)化處理核對(duì)輸入信息以缺省倍率進(jìn)行放大處理，并判斷放大后的信 息是否溢出，當(dāng)存在信息溢出時(shí)則將缺省倍率減少1并重新放大；否則通過(guò)輸入控制單元 將放大后的信息傳遞給該定點(diǎn)化處理核對(duì)應(yīng)的功能模塊。第五步、定點(diǎn)化處理核根據(jù)溢出控制單元輸出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的 中間變量或靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理，并進(jìn)行溢出檢查當(dāng)定點(diǎn)化處理溢出則將控制單元輸出的定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少1 并作為更新后的定點(diǎn)化處理公式后返回第四步重新處理；否則執(zhí)行第六步。第六步、定點(diǎn)化處理核對(duì)功能模塊的輸出進(jìn)行溢出檢查當(dāng)存在輸出信息溢出時(shí)，則將控制單元輸出的定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù) 減少1并作為更新后的定點(diǎn)化處理公式后返回第四步重新處理；否則將本級(jí)定點(diǎn)化處理的 輸出信息輸出至互連接口。
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第七步、互連接口通過(guò)定點(diǎn)化信息接收單元和數(shù)據(jù)接收單元分別接收上一級(jí)定點(diǎn) 化處理核輸出的定點(diǎn)化信息，然后將定點(diǎn)化信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)輸出單元傳遞給下一 級(jí)定點(diǎn)化處理核，直至達(dá)到最后一級(jí)定點(diǎn)化處理核，該級(jí)互連接口將定點(diǎn)化信息傳輸至輸 出控制器。第八步、輸出控制器的輸出轉(zhuǎn)換單元將定點(diǎn)化信息進(jìn)行適配處理后，由誤差檢測(cè) 單元對(duì)適配后的定點(diǎn)化信息進(jìn)行誤差檢測(cè)當(dāng)誤差要求超過(guò)容限時(shí)，將定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)增加1并作為更新 后的定點(diǎn)化處理公式后返回第三步開(kāi)始新一輪的定點(diǎn)化處理；否則輸出適配后的定點(diǎn)化信 肩、ο與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括能夠自動(dòng)完成定點(diǎn)化處理，而不需要人工干 預(yù)，同時(shí)能保證處理精度和性能，大幅提高了效率；對(duì)于系統(tǒng)中的不同模塊能采取不同的定 點(diǎn)處理方式，進(jìn)一步提高了精度，同時(shí)增加了系統(tǒng)的靈活性。


圖1是本發(fā)明所提出的自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置的系統(tǒng)框圖。圖2是本發(fā)明所提出的自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置的定點(diǎn)化處理核的內(nèi)部框圖。圖3是本發(fā)明所提出的自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置的互連接口的內(nèi)部框圖。圖4是本發(fā)明所提出的自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置的輸出控制器的內(nèi)部框圖。圖5是示例采用了自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置后的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。如圖1所示，本實(shí)施例包括輸出控制器113和若干組串聯(lián)的定點(diǎn)化處理核111以 及對(duì)應(yīng)的互連接口 112，其中定點(diǎn)化處理核111與互連接口 112相連接并傳輸定點(diǎn)化處理 的信息和數(shù)據(jù)，互連接口 112與定點(diǎn)化處理核111相連接并傳輸模塊間的數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處 理信息，輸出控制器113與互連接口 112相連接并接收輸出數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理的信息。所述的定點(diǎn)化處理核111包括溢出控制單元1111、輸入控制單元1112、處理控制 單元1113、輸出控制單元1114，其中溢出控制單元1111負(fù)責(zé)接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸 出的定點(diǎn)化處理信息、判斷當(dāng)前模塊是否有數(shù)據(jù)溢出、調(diào)整模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理公式、并向 下一級(jí)定點(diǎn)化處理核傳遞定點(diǎn)化處理的信息。輸入控制單元1112負(fù)責(zé)接收當(dāng)前模塊的輸 入數(shù)據(jù)并根據(jù)溢出控制單元1111給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理，最 終提供給功能模塊。處理控制單元1113在功能模塊運(yùn)行的過(guò)程中，根據(jù)溢出控制單元1111 給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的中間變量或者靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理。輸出控制 單元1114接收功能模塊的輸出，待溢出控制單元1111檢查確定不發(fā)生溢出后，傳遞給下一 級(jí)定點(diǎn)化處理核。所述的互連接口 112包括數(shù)據(jù)接收單元1121、定點(diǎn)化信息接收單元1122、轉(zhuǎn)換單 元1123、數(shù)據(jù)輸出單元1124、定點(diǎn)化信息輸出單元1125。其中數(shù)據(jù)接收單元1121負(fù)責(zé)接
6收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的輸出數(shù)據(jù)。定點(diǎn)化信息接收單元1122接收上一級(jí)定點(diǎn)化處 理核輸出的定點(diǎn)化信息。轉(zhuǎn)換單元1123負(fù)責(zé)將兩個(gè)接收單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為下一級(jí)定點(diǎn)化 處理核需要的形式。數(shù)據(jù)輸出單元1124向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出所需數(shù)據(jù)。定點(diǎn)化信 息輸出單元1125向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出所需的定點(diǎn)化信息。所述的輸出控制器113包括誤差檢測(cè)單元1131、輸出轉(zhuǎn)換單元1132。其中誤差 檢測(cè)單元1131負(fù)責(zé)檢測(cè)輸出與理想輸出的誤差，如其滿足誤差要求則允許輸出否則修改 定點(diǎn)化處理公式，從第一級(jí)定點(diǎn)化處理核開(kāi)始新一輪的定點(diǎn)化處理。輸出轉(zhuǎn)換單元1132根 據(jù)互連接口傳遞來(lái)的定點(diǎn)化信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到正確的量級(jí)最終予以輸出。本裝置涉及上述定點(diǎn)化處理裝置的處理方法，包括以下步驟第一步、為所有的原系統(tǒng)模塊增加定點(diǎn)化處理核111以形成新的模塊、在不同模 塊間增加互連接口 112以傳遞信息、在輸出處增加輸出控制器113。第二步、系統(tǒng)初始化第一，系統(tǒng)位寬以判斷是否發(fā)生溢出；第二，定義理想輸出 和誤差要求用以約束輸出；第三，提供初始的定點(diǎn)化公式。第三步、定點(diǎn)化處理裝置開(kāi)始對(duì)單個(gè)模塊進(jìn)行定點(diǎn)化處理。系統(tǒng)的第一級(jí)定點(diǎn)化 處理核在第一輪處理中使用用戶定義的初始的定點(diǎn)化公式或者系統(tǒng)的缺省公式，在第二輪 及以后的處理使用輸出控制器113給出的處理公式，而其他模塊則使用由互連接口 112提 供的上級(jí)模塊的定點(diǎn)化信息。第四步、模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理核111利用定點(diǎn)化公式將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行放大，判斷 有否有溢出，如果有溢出則將定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少一，重新放大。如果沒(méi) 有溢出則通過(guò)輸入控制單元1112將數(shù)據(jù)傳遞給功能模塊進(jìn)行處理，并執(zhí)行第五步。第五步、模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理核111在功能模塊進(jìn)行處理的過(guò)程中根據(jù)溢出控制 單元1111給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的中間變量或者靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處 理。如果有溢出則將定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少一以形成新的定點(diǎn)化處理公 式，并返回第四步重新處理。如果沒(méi)有溢出，則執(zhí)行第六步。第六步、模塊內(nèi)的定點(diǎn)化處理核對(duì)當(dāng)前模塊的輸出進(jìn)行溢出檢查，如果有溢出則 將定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少一以形成新的定點(diǎn)化處理公式，并返回第四步重 新處理。如果沒(méi)有溢出，則將本模塊的定點(diǎn)化處理信息和數(shù)據(jù)傳遞給互連接口 112，執(zhí)行第
七少O第七步、互連接口 112傳遞數(shù)據(jù)?；ミB接口 112通過(guò)定點(diǎn)化信息接收單元1121和 數(shù)據(jù)接收單元1124分別接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的定點(diǎn)化信息。如果，還存在未進(jìn)行 定點(diǎn)化處理的下級(jí)模塊，互連接口通過(guò)轉(zhuǎn)換單元1122將定點(diǎn)化信息轉(zhuǎn)換為所需形式，通過(guò) 兩個(gè)輸出單元傳遞給下一級(jí)定點(diǎn)化處理核，并且執(zhí)行第四步進(jìn)行新模塊的定點(diǎn)化處理；如 果不存在未進(jìn)行定點(diǎn)化處理的下級(jí)模塊，互連接口 112將所有信息和數(shù)據(jù)傳遞給輸出控制 器，并且執(zhí)行第八步。第八步、輸出控制器113的輸出轉(zhuǎn)換單元1132將數(shù)據(jù)縮小到正確的數(shù)量級(jí)，然后 誤差檢測(cè)單元對(duì)于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差檢測(cè)，判斷是否滿足用戶定義的誤差要求。如果不滿 足要求，則將定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)增加一形成新的處理公式，傳遞給第一級(jí) 定點(diǎn)化處理核并且執(zhí)行第三步，開(kāi)始新一輪的定點(diǎn)化處理。如果滿足要求，則輸出最終數(shù) 據(jù)。
如圖5所示，為本裝置實(shí)際應(yīng)用示意圖，其中模塊1是基音提取中的中心削波處 理，模塊2是非線性放大函數(shù)。 定點(diǎn)化裝置處理的步驟如下第一步、系統(tǒng)整合。兩個(gè)原系統(tǒng)模塊增加了定點(diǎn)化處理核形成了新的模塊、在不同 模塊間增加互連接口以傳遞信息、在輸出處增加輸出控制器。第二步、系統(tǒng)初始化。用戶提供的信息為處理器的數(shù)據(jù)范圍_231 231-1輸入數(shù)據(jù)=60.053214誤差要求RMSE^ 10%期望輸出=163433第三步、定點(diǎn)化處理裝置開(kāi)始對(duì)包含中心削波的模塊1開(kāi)始定點(diǎn)化處理。由于用 戶沒(méi)有定義初始的定點(diǎn)化處理公式，第一輪處理中使用系統(tǒng)缺省的公式為定點(diǎn)數(shù)=浮點(diǎn) 數(shù)取整。在第二輪及以后的處理使用輸出控制器提供的定點(diǎn)化處理公式。第四步、定點(diǎn)化處理核采用第三步中的公式對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，則第一輪處理 中定點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)為60沒(méi)有發(fā)生溢出。第五步、定點(diǎn)化處理核對(duì)于模塊內(nèi)的閾值-60和60，以及常數(shù)-100和80進(jìn)行定點(diǎn)
化處理。沒(méi)有溢出。第六步、第一輪處理中第一級(jí)定點(diǎn)化處理核的輸出為0，沒(méi)有溢出。第一級(jí)定點(diǎn)化 處理核將數(shù)據(jù)0以及定點(diǎn)化公式傳遞給互連接口。第七步、互連接口把從上一模塊接收到的數(shù)據(jù)和信息傳遞給第二個(gè)模塊。假設(shè)兩 個(gè)模塊的數(shù)據(jù)形式一致，互連接口的轉(zhuǎn)換單元不需要額外處理。
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第八步、對(duì)于第二個(gè)模塊執(zhí)行上述的第四步至第六步，得到輸出數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化ii
第九步、互連接口把從第二個(gè)模塊接收到的數(shù)據(jù)和信息傳遞給輸出控制器。 第十步、輸出控制器利用定點(diǎn)化處理信息將數(shù)據(jù)縮小至正確的數(shù)量級(jí)形成待輸出 把A代入下面的公式計(jì)算RMSE RMSE = ^/(A-163433)2若RMSE小于10%，則將A作為最終結(jié)果輸出；否則，將定點(diǎn)化處理公式中的左移 放大參數(shù)增加一形成新的處理公式，并從第三步開(kāi)始執(zhí)行新一輪的處理。重復(fù)以上的操作，能夠得到下面的表格
第1輪第2輪第3輪第4輪第5輪中心削波的定標(biāo)*QOQlQ2Q3Q4
8 *浮點(diǎn)數(shù)與定點(diǎn)數(shù)的Q值轉(zhuǎn)換關(guān)系可表示為浮點(diǎn)數(shù)X轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)y，y等于X乘 以2的Q次方取整。從上表中，能夠發(fā)現(xiàn)在第5輪中，中心削波的定標(biāo)和非線性放大的定標(biāo)不同。這是 因?yàn)榉蔷€性放大的過(guò)程中發(fā)生了溢出(3214 > 231-1)，所以模塊2的定點(diǎn)化處理核修改了定 點(diǎn)化處理公式，使得實(shí)際的非線性放大運(yùn)算為(321 >> I)4 = 655360000，使得結(jié)果滿足 要求。最終得到的輸出結(jié)果為160000，誤差RMSE = 2%< 10%，至此整個(gè)運(yùn)算和處理過(guò) 程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程全部由自動(dòng)定點(diǎn)化處理裝置自動(dòng)完成，保證了運(yùn)算的正確性和高精度結(jié) 果的產(chǎn)生，同時(shí)不同模塊可采用不同的定點(diǎn)化處理方式增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。
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權(quán)利要求
一種信息定點(diǎn)化處理裝置，其特征在于，包括輸出控制器和若干組串聯(lián)的定點(diǎn)化處理核以及對(duì)應(yīng)的互連接口，其中定點(diǎn)化處理核控制進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理的功能模塊，同時(shí)與互連接口相連接并傳輸定點(diǎn)化處理的信息，互連接口與定點(diǎn)化處理核和不同功能模塊相連接并傳輸模塊間的數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理信息，輸出控制器與互連接口相連接并接收輸出數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理的信息，用以檢查精度和決定是否輸出結(jié)果或者是修正處理公式后繼續(xù)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息定點(diǎn)化處理裝置，其特征是，所述的定點(diǎn)化處理核包括 溢出控制單元、輸入控制單元、處理控制單元、輸出控制單元，其中溢出控制單元負(fù)責(zé)接收 上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的定點(diǎn)化處理信息、判斷當(dāng)前模塊是否有數(shù)據(jù)溢出、調(diào)整模塊內(nèi) 的定點(diǎn)化處理公式、并向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核傳遞定點(diǎn)化處理的信息。輸入控制單元負(fù)責(zé) 接收當(dāng)前模塊的輸入數(shù)據(jù)并根據(jù)溢出控制單元給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行定 點(diǎn)化處理，最終提供給功能模塊。處理控制單元在功能模塊運(yùn)行的過(guò)程中，根據(jù)溢出控制單 元給出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的中間變量或者靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理。輸出控 制單元接收功能模塊的輸出，待溢出控制單元檢查確定不發(fā)生溢出后，傳遞給下一級(jí)定點(diǎn) 化處理核。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息定點(diǎn)化處理裝置，其特征是，所述的互連接口包括數(shù)據(jù) 接收單元、定點(diǎn)化信息接收單元、轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)輸出單元、定點(diǎn)化信息輸出單元，其中數(shù) 據(jù)接收單元負(fù)責(zé)接收上一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的輸出數(shù)據(jù)，定點(diǎn)化信息接收單元接收上一 級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出的定點(diǎn)化信息，轉(zhuǎn)換單元負(fù)責(zé)將兩個(gè)接收單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為下一級(jí)定 點(diǎn)化處理核需要的形式，數(shù)據(jù)輸出單元向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出所需數(shù)據(jù)。定點(diǎn)化信息 輸出單元向下一級(jí)定點(diǎn)化處理核輸出所需的定點(diǎn)化信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息定點(diǎn)化處理裝置，其特征是，所述的輸出控制器包括誤 差檢測(cè)單元、輸出轉(zhuǎn)換單元。其中誤差檢測(cè)單元負(fù)責(zé)檢測(cè)輸出與理想輸出的誤差，如其滿 足誤差要求則允許輸出否則將修改定點(diǎn)化處理公式，從第一級(jí)定點(diǎn)化處理核開(kāi)始新一輪的 定點(diǎn)化處理。輸出轉(zhuǎn)換單元根據(jù)互連接口傳遞來(lái)的定點(diǎn)化信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到正確的量級(jí)最 終予以輸出。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置的處理方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、設(shè)定定點(diǎn)化處理核以及互連接口以傳遞信息，設(shè)置輸出控制器；第二步、系統(tǒng)初始化預(yù)定義定點(diǎn)化處理核的位寬用來(lái)判斷是否發(fā)生溢出；預(yù)定義理 想輸出和誤差要求用以約束輸出；預(yù)定義初始定點(diǎn)化公式；第三步、定點(diǎn)化處理第一級(jí)定點(diǎn)化處理核在第一輪處理中使用預(yù)定義初始定點(diǎn)化公 式，在第二級(jí)定點(diǎn)化處理核及以后輪次的處理使用輸出控制器輸出的處理公式，而其他模 塊則使用由互連接口提供的上級(jí)模塊的定點(diǎn)化信息；第四步、定點(diǎn)化處理核對(duì)輸入信息以缺省倍率進(jìn)行放大處理，并判斷放大后的信息是 否溢出，當(dāng)存在信息溢出時(shí)則將缺省倍率減少1并重新放大；否則通過(guò)輸入控制單元將放 大后的信息傳遞給該定點(diǎn)化處理核對(duì)應(yīng)的功能模塊；第五步、定點(diǎn)化處理核根據(jù)溢出控制單元輸出的定點(diǎn)化處理公式對(duì)功能模塊內(nèi)的中間 變量或靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化處理，并進(jìn)行溢出檢查當(dāng)定點(diǎn)化處理溢出則將控制單元輸出 的定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少1并作為更新后的定點(diǎn)化處理公式后返回第四步重新處理；否則執(zhí)行第六步；第六步、定點(diǎn)化處理核對(duì)功能模塊的輸出進(jìn)行溢出檢查當(dāng)存在輸出信息溢出時(shí)，則將 控制單元輸出的定點(diǎn)化處理公式中的左移放大參數(shù)減少1并作為更新后的定點(diǎn)化處理公 式后返回第四步重新處理；否則將本級(jí)定點(diǎn)化處理的輸出信息輸出至互連接口 ；第七步、互連接口通過(guò)定點(diǎn)化信息接收單元和數(shù)據(jù)接收單元分別接收上一級(jí)定點(diǎn)化處 理核輸出的定點(diǎn)化信息，然后將定點(diǎn)化信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)輸出單元傳遞給下一級(jí)定 點(diǎn)化處理核，直至達(dá)到最后一級(jí)定點(diǎn)化處理核，該級(jí)互連接口將定點(diǎn)化信息傳輸至輸出控 制器；第八步、輸出控制器的輸出轉(zhuǎn)換單元將定點(diǎn)化信息進(jìn)行適配處理后，由誤差檢測(cè)單元 對(duì)適配后的定點(diǎn)化信息進(jìn)行誤差檢測(cè)當(dāng)誤差要求超過(guò)容限時(shí)，將定點(diǎn)化處理公式中的左 移放大參數(shù)增加1并作為更新后的定點(diǎn)化處理公式后返回第三步開(kāi)始新一輪的定點(diǎn)化處 理；否則輸出適配后的定點(diǎn)化信息。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的信息定點(diǎn)化處理裝置，包括輸出控制器和若干組串聯(lián)的定點(diǎn)化處理核以及對(duì)應(yīng)的互連接口，其中定點(diǎn)化處理核控制進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理的功能模塊，同時(shí)與互連接口相連接并傳輸定點(diǎn)化處理的信息，互連接口與定點(diǎn)化處理核和不同功能模塊相連接并傳輸模塊間的數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理信息，輸出控制器與互連接口相連接并接收輸出數(shù)據(jù)和定點(diǎn)化處理的信息，用以檢查精度和決定是否輸出結(jié)果或者是修正處理公式后繼續(xù)進(jìn)行處理。本發(fā)明具有更高的處理效率和處理精度。
文檔編號(hào)G06F9/318GK101907985SQ20101024765
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者劉佩林, 孔吉, 王俊 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué);富士通株式會(huì)社