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申请/专利权人：杭州颐达软件科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于范围可寻址查找表计算tanh函数的数字电路模块，包括：输入模块、地址映射模块、存储器模块、选择输出模块、控制逻辑。在控制逻辑的控制下，电路经过3个时钟周期来生成地址，查找函数值，以此来计算tanh函数。本发明包括给定最大绝对值误差下的输入数据和输出数据的位宽选择方法，以及存储器存储值的选择方法，可以实现不同精度的电路模块。本发明电路结构简单可靠，计算速度快，功耗少，相比于普通查找表方法使用存储空间少，易拓展，便于在芯片上实现。

主权项：1.一种基于范围可寻址查找表计算tanh函数的数字电路模块，其特征在于，包括：输入模块、地址映射模块、暂存寄存器模块、存储器模块、选择输出模块、控制逻辑单元；所述输入模块，接受外部的输入数据data作为tanh函数的自变量，并将输入数据data分解为符号位sign和无符号数unsigned，作为输入模块的输出；输入数据的格式规定如下：采用n位定点数的格式，其数据格式是{S，I，F}，其中S为1位符号位，表示数据的正负，I为n0位整数位，F为n1小数位，n＝1+n0+n1；数据的输入范围为-2n0，2n0，n为数据位宽，n0为整数位宽，n1为小数位宽；所述地址映射模块，接受输入模块给出的无符号数unsigned，以及外部输入的overflow位，处理产生对应函数值在存储器模块中的地址addr2，并生成读使能信号ren；其中外部输入的overflow位表示输入数据的范围，若overflow＝1，表示输入不在-2n0，2n0之间；所述暂存寄存器模块，接受输入模块输出的无符号数unsigned并存储起来；所述存储器模块，有读出和写入两种模式；当外部给出的写使能信号wen为1时，存储器模块将外部的输入数据data作为数据存储起来，存储地址为外部输入的地址addr1；当地址映射模块生成的读使能信号ren为1时，存储器模块将地址addr2处所存储的数据作为输出；存储器模块的存储单元的数据格式是无符号定点数，并且只有小数位，位宽为n2-1；其中1表示符号位，符号位不需要存储；所述选择输出模块，根据控制逻辑单元给出的控制信号、选择暂存寄存器模块或存储器模块的输出数据的其中一个，经过去除整数位、末尾补零的操作以及添加符号位sign的操作后，作为输出output；所述选择输出模块的选择逻辑为，当输入数据data的无符号数unsigned小于预先给定的分界值x_start，且overflow位为0时，直接将unsigned经过去除整数位、末尾补零和添加符号位sign的操作后，作为输出output，其中小数部分末尾补零直到整个数据位宽与输出output规定的位宽n2相等；否则，输入数据的函数值会在存储器模块中查找，再经过添加符号位sign的操作后，作为输出output；输出数据output为有符号定点数，位宽为n2，数据格式为{S，F}，其中S为1位符号位，F为定点数的小数位，没有整数位；预先给定的分界值x_start的格式为{I，F}，位宽为n-1，不包含符号位；所述控制逻辑单元，协调各模块的执行，在其控制下整个计算过程在3个时钟周期内被完成，并输出计算完成信号fin；当外部输入的复位信号rst为1时，整个数字电路模块被复位；第1个时钟周期内，输入数据经过输入模块和地址映射模块，得到ren信号和地址addr，以及需要被暂存的数据unsigned；第2个时钟周期内，暂存寄存器模块和存储器模块的输出值将会根据控制逻辑单元给出的信号被选择；第3个时钟周期内，被选择的数据经过输出寄存器被输出，同时计算完成信号fin变为1，表示计算已经完成。

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