FPGA中實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算的方法

FPGA中實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算主要有三種方法：

（1）在外部直接算好對(duì)數(shù)值，按照數(shù)值范圍做個(gè)表，存在ram里，到時(shí)候查表。為了減少表深度，提高資源利用率，可以考慮去掉部分低位數(shù)值，損失一定的精度。

（2）使用cordic算法求解對(duì)數(shù)。

（3）log10（x）=ln（x） * log10（e） ， log10（e）是常數(shù)可以手動(dòng)先計(jì)算好，用IP Core的話多個(gè)乘法器。

下面介紹使用IP核floating-point來計(jì)算對(duì)數(shù)，該IP計(jì)算對(duì)數(shù)時(shí)，計(jì)算的是Ln（A）（A是輸入），如下圖所示：

輸入是浮點(diǎn)數(shù)，所以如果我們?cè)贔PGA內(nèi)使用的定點(diǎn)數(shù)，則需要先將定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)：

實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算時(shí)，可以使用DSP核心，也可以不用，IP配置中提供了三個(gè)等級(jí)：

對(duì)于Flow Control可以選擇帶緩存的Blocking模式，也可以選擇沒有緩存的NonBlocking模式，延時(shí)也可以選擇從0到23：

上面也提到，計(jì)算LOG的輸入是浮點(diǎn)數(shù)，如果需要，可以繼續(xù)使用floating-point來實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)，對(duì)于轉(zhuǎn)換IP的輸入可以自主設(shè)定如下圖所示，這里設(shè)為int16+fra16，輸出為單精度浮點(diǎn)數(shù)，可以直接給計(jì)算LOG的IP核：

我們要計(jì)算以任意數(shù)為底的對(duì)數(shù)時(shí)，可以通過來計(jì)算，由此完成一次計(jì)算，需要兩個(gè)定點(diǎn)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)的IP（fixtofloat），兩個(gè)LOG的IP（log不使用DSP），以及一個(gè)除法IP（divide），最后再將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)為定點(diǎn)數(shù)輸出，綜合實(shí)現(xiàn)后的資源占用情況為：

一次簡(jiǎn)單的RTL仿真為：

原文標(biāo)題：FPGA中實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算

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