免费论文：基于CORDIC算法的超越函数运算器的设计与实现

浮点超越函数的应用十分广泛，涉及航空航天、机器人技术、实时语音、图像信号处理、滤波技术、FFT变换等领域。因此，浮点超越函数运算器的设计与实现是利用硬件优势进行快速运算的基础。硬件实现的浮点超越函数算法，按照数学公式实现方式的不同，可以分为查表法、多项式近似法、基于查表的多项式结合方法、有理数近似和逐位法五类。这些方法在速度、精度、简单性和高效实现方面不能兼顾。CORDIC算法从广义上讲是一种数值计算的逼近方法，属于非还原移位加算法，可以把复杂的运算分解成为一些简单的且在硬件中容易实现的基本算法，如加法、移位等，因此该算法在硬件上可以得到较好的实现。同时，CORDIC 算法属于数字/ 数字算法，因此它具有线性的收敛域和序列的特性，只要迭代次数足够，即可保证结果有足够的精度。CORDIC算法能够有效地实现直角坐标与极坐标之间的转换，将三角函数计算、双曲计算、线性计算统一到一个表达式中，CORDIC 算法满足了硬件设计对算法模块化、规则化的要求，并且极适合于VLSI实现，用硬件实现解决了算法本身对速度的限制。因此，采用CORDIC 算法计算浮点超越函数，可以充分发挥硬件高速度的优势。所以用CORDIC实现的浮点超越函数运算器能很好地兼顾速度、精度、简单性和高效性等方面。超越函数运算器在数字信号处理中有着广泛的应用，在现代工程应用和科学计算中也越来越占据重要地位，对运算速度和精度有了更高的要求。超越函数运算作为浮点运算的重要组成部分被广泛应用，所以选择一种硬件实现简单、性能满足设计要 求 的 算法成为设计的重要任务。本丈介绍了几种硬件实现超越函数的算法，包括查找表法、多项式近似法、查找表和多项式近似结合法、有理式近似法和逐位法；并且分析了各种算法的特点。本文介绍了CORDIC 的基本原理，提出了一种利用流水线CORDIC结构来实现高速度精度的超越函数运算器的设计。而后给出该超越函数运算器的结构及Verilog HDL 描述，综合及实现过程。最后给出用FPGA 实现的硬件仿真结果。

来源：半壳优胜育转载请保留出处和链接！

本文链接：http://87cpy.com/265713.html