计算机工程与科学

作者：龙科莅, 汪东, 陈虎, 李旭军

单位：（1.湘潭大学物理与光电工程学院，湖南 湘潭 411105；2.湖南毂梁微电子有限公司，湖南 长沙 410000）

关键词：反正切运算,误差分析,分层分段,位宽优化,单调性,

在科学计算、数字信号处理和图像处理等诸多应用中，反正切运算都是常用的基础操作之一。基于Piecewise算法，面向某型DSP芯片设计了一个符合IEEE-754标准的单精度浮点反正切运算器。为了达到设计精度，分析和限制了运算过程中的所有误差。为了确保输出结果具备与原函数一致的单调性，提出了一种可确保算法单调性的设计方法。为了降低硬件成本，使用了二级分层分段方法，并实现了基于电路静态和动态分析的信号位宽设计与优化。基于FPGA的仿真结果表明，反正切运算器所需硬件成本较小，其输出结果与标准结果之间的误差小于1 ulp，且运算器输出具有良好的单调性。

来源：2022年第8期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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