有些FPGA中是不能直接對浮點數(shù)進行操作的,只能采用定點數(shù)進行數(shù)值運算。對于FPGA而言,參與數(shù)學運算的書就是16位的整型數(shù),但如果數(shù)學運算中出現(xiàn)小數(shù)怎么辦呢?要知道,F(xiàn)PGA對小數(shù)是無能為力的,一種解決辦法就是采用定標。
數(shù)的定標就是將要運算的浮點數(shù)擴大很多倍,然后取整,再用這個數(shù)進行運算,運算得到的結(jié)果再縮小相應的倍數(shù)就可以了。在設(shè)計中,一定不要忘記小數(shù)點。在FPGA 中是體現(xiàn)不出來小數(shù)點的,小數(shù)點的位置只有程序員知道。Q表示小數(shù)點的位置,Q15就表示小數(shù)點在第15位。
浮點數(shù)(x)轉(zhuǎn)換為定點數(shù)(xq):xq=(int)x*2^Q
定點數(shù)(xq)轉(zhuǎn)換浮點數(shù)(x):x= (float)xq*2^(-Q)
比如,16進制數(shù)2000H,用Q0表示就是8192;若用Q15表示,則為0.25。
下面介紹Q格式運算中Q值的確定:
(1)定點加減法:需要轉(zhuǎn)換成相同Q格式才能加減
(2)定點乘法:不同Q格式的數(shù)據(jù)相乘,相當于Q值相加
(3)定點除法:不同Q格式的數(shù)據(jù)相除,相當于Q值相減
(4)定點左移:相當于Q值增加
(5)定點右移:相當于Q值減少
比如,Q15表示的4000H(浮點數(shù)0.5)乘以Q15表示的4000H,4000H×4000H=1000 0000H,乘完之后Q值變?yōu)?5+15=30,即結(jié)果為0.01B,即為浮點數(shù)0.25。
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原文標題:FPGA中浮點運算實現(xiàn)方法——定標
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