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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了一种近似计算tanh函数的装置，包括输入补码选择单元、常数乘法单元、移位单元、特殊值产生单元、加法单元和输出补码选择单元。输入补码选择单元将输入自变量x映射到正数区间输出，常数乘法单元计算2.875×x的整数部分k与小数部分特殊值产生单元产生的近似值，移位单元得到的两个部分值，加法单元计算Ωk与两个移位结果的和或差，输出补码选择单元将加法单元的结果转换到x对应的正数或负数区间输出。本发明的装置能实现近似计算tanh函数，在保持较高精度的同时，极大地降低了硬件架构的功耗、面积以及延时开销。

主权项：1.一种近似计算tanh函数的装置，其特征在于，包括输入补码选择单元、常数乘法单元、移位单元、特殊值产生单元、加法单元和输出补码选择单元；所述输入补码选择单元，用于在自变量x＜0时，将x变换到正数区间并输入至常数乘法单元，其中自变量x取值范围为-4，4；所述常数乘法单元，用于计算输入补码选择单元的输出值与2.875的乘积的整数部分k值与小数部分值，并将k值输入特殊值产生单元和移位单元，将值和输入补码选择单元的输出值输入移位单元；所述特殊值产生单元，用于根据输入的k值产生的近似值，其中，Ωk的二进制表示为如下公式： 该公式中的小数部分高位为k-1个1，随后k个0和k个1循环出现；对于Ωk小数中的每一比特位，列出其与4bit的k的逻辑真值表，用卡诺图化简法得到逻辑函数表达式，将每一比特位的逻辑函数表达式直接映射为组合逻辑得到Ωk的二进制表示中对应比特位的值；所述移位单元，用于根据输入的k值将输入补码选择单元的输出值或常数乘法单元计算得到的值进行两次移位得到的两个部分值，移位系数分别为β1k＝2-m1k和β2k＝2-m2k，被移位数分别为α1和α2，两次移位的两个结果β1k×α1和β2k×α2分别表示将α1向右移m1k位和将α2向右移m2k位的结果，若k值为0，则被移位数α1和α2均为输入的输入补码选择单元的输出值；若k值为1，则被移位数α1和α2分别为输入的值和输入补码选择单元的输出值；若k为其他值，则被移位数α1和α2均为输入的值，移位单元将两个移位结果以及减法判断标志同时输出给加法单元；所述加法单元，用于计算β1k×α1+β2k×α2+Ωk的值或者β1k×α1-β2k×α2+Ωk的值，得到tanhx或tanh-x的近似值，并输出给输出补码选择单元；所述输出补码选择单元，用于根据自变量x的符号位输出计算结果，在自变量x＜0时，将tanh-x变换到负数区间输出。

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百度查询： 南京大学 一种近似计算tanh函数的装置