CNC插补的一种并行流水计算方法

摘要

CNC插补的一种并行流水计算方法，其特征在于包括基于单元CU3计算过程的CU3B并行/流水计算过程，单元CU3计算过程是：将伯恩斯坦多项式7：中的数据组〈β₀,β₁,β₂,β₃〉作为输入数据组Ⅰ通过单元CU3计算过程计算出两组输出数据组Ⅱ〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉以及中点值β（0.5），然后，基于上层一个单元CU3计算过程获得的两组数据组〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉，将该两组数据组〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉分别作为输入数据组Ⅰ通过相应的下层单元CU3计算过程进行计算，分别获得相应的两组输出数据组Ⅱ及一个中点值，这样经过n层计算后，就获得了2ⁿ-1个变量差为1/2ⁿ的中点值。本发明与已有技术相比，具有可高速计算并能产生高精度结果的、适合于以及芯片级并行流水可重构计算的、能满足不断发展的工业需求的优点。

主权项

一种CNC插补的并行流水计算方法，其特征在于包括基于单元CU3计算过程的CU3B并行流水计算过程，单元CU3计算过程是：将伯恩斯坦多项式7：β（f）=β₀（1‑f）³+3β₁ f（1‑f）²+3β₂ f²（1‑f）+β₃ f³，0≤f≤1中的数据组〈β₀, β₁, β₂, β₃〉作为第一输入数据组通过以下方式进行运算，将β₀分别送入输出口β₀^l以及CU3的第一加法器，将β₁分别送入CU3的第一加法器、第二加法器，将β₂分别送入CU3的第二加法器、第三加法器，将β₃分别送入输出口β₀^r以及CU3的第三加法器；CU3的第一加法器接收到β₀、β₁后实施加法运算后将结果β₀+β₁分别送至CU3的第一移位器、第四加法器；同样地，CU3的第二加法器将其计算结果（β₁+β₂）分别送至CU3的第四加法器、第五加法器，CU3的第三加法器将其计算结果β₂+β₃分别送至CU3的第五加法器、第二移位器； CU3的第一移位器、第二位移器分别将〈β₀+β₁、β₂+β₃〉右移1位后的结果〈（β₀+β₁）/2、（β₂+β₃）/2〉输出到对应输出口β₁^l、β₁^r；CU3的第四加法器实施了加法得到（β₀+2β₁+β₂）后分别送CU3的第三移位器、CU3的第六加法器，CU3的第五加法器实施了加法得到（β₁+2β₂+β₃）后分别送CU3的第四移位器、CU3的第六加法器；CU3的第三移位器、第四位移器分别对（β₀+2β₁+β₂）、（β₁+2β₂+β₃）右移2位后输出〈（β₀+2β₁+β₂）/4、（β₁+2β₂+β₃）/4〉至输出口β₂^l、β₂^r；最后，CU3的第六加法器接收数据〈（β₀+2β₁+β₂）、（β₁+2β₂+β₃）〉实施加法得到（β₀+3β₁+3β₂+β₃）后送至CU3的第五移位器，经CU3的第五移位器右移3位后得到（β₀+3β₁+3β₂+β₃）/8分别输出至β₃^l、β₃^r以及中点值β（0.5），这样就获得了两组第二输出数据组〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉以及中点值β（0.5），其中β₃^l、β₃^r、β（0.5）是相等的；基于单元CU3计算过程的CU3B并行流水计算过程是：基于上层一个单元CU3计算过程获得的两组第二输出数据组〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉，将该两组第二输出数据组〈β₀^l、β₁^l、β₂^l、β₃^l〉和〈β₀^r、β₁^r、β₂^r、β₃^r〉分别作为第一输入数据组通过相应的两个下层单元CU3计算过程进行计算，两下层单元CU3计算过程计算后各获得相应的两组第二输出数据组及一个中点值，这样经过n层计算后，就获得了2ⁿ‑1个变量差为1/2ⁿ的中点值：第一层：β(1/2) 第二层：β(1/2²)、β(3/2²)第三层：β(1/2³)、β(3/2³)、β(5/2³)、β(7/2³)…………第n层：β(1/2ⁿ)、β(3/2ⁿ)、…、β((2j+1)/2ⁿ)、…、β((2 ⁿ ‑1)/2ⁿ)然后，将上述中点值连同β（0）、β（1）依变量值由小到大的顺序储存，作为控制数控机床运行的运行控制数据。