专利名称：基2×k并行fft架构的地址映射方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及FFT处理器，更具体地说是涉及一种并行FFT处理器的地址映射方法及系统。
背景技术：
离散傅里叶变换DFT是描述离散信号时域和频域关系的重要数学工具，随着快速计算技术FFT的出现，它在数字信号处理和图像信号处理等方面得到了广泛的应用，是许多系统的核心运算。FFT运算结构特殊，在一些对FFT运算速度有较高要求的应用场合，需要采用FFT处理器。FFT处理器的目标是蝶形运算单元的流水执行，这就要求蝶形运算单元的多个操作数能够并行读入或写出。并行FFT处理器使多个蝶形运算单元并行流水执行，运算速度更快，同时要求多个蝶算单元的众多操作数并行读入或写出，因此存在FFT运算操作数的存储安排以及并行无冲突访问问题。直到2008年，上述问题才获得系统解决。D. Reisis和 N. Vlassopoulos 在文章《Conflict-Free Parallel Memory Accessing Techniquesfor FFT Architectures))(发表在 IEEE Transactions on circuits and systems I ,Vol. 55，No. 11，p3438-3447)中采用原址运算的FFT算法提出了一种并行FFT处理器架构。该架构使用多级查找表电路对蝶算单元的输入和输出数据排序，构成所述FFT运算操作数交换部件，以实现FFT运算操作数存储器的并行无冲突访问。尽管该方案解决了 FFT运算操作数的存储安排以及并行无冲突访问问题，并且需要的数据存储器容量最小，但由于使用多级查找表电路，造成了操作数交换部件电路复杂。此外，该方案扩展性较差，若需要增加并行FFT处理器中包含的碟算单元数量，就需要重新设计查找表电路。
发明内容
本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基2 X K并行FFT架构的地址映射方法及系统，采用定常结构的基2FFT运算流图，利用FFT运算操作数存放算法以及并行读/写地址产生算法，避免在操作数交换部件中使用多级查找表电路，同时使操作数并行读/写地址产生部件电路更加简单。本发明为解决技术问题采用如下技术方案本发明基2 X K并行FFT架构的地址映射方法的特点是采用定常结构的基2FFT运算流图，并行FFT架构包含K个基2碟算单元，K为2的整数幂；以2K个双端口数据存储器为共用存储器，所述2K个双端口数据存储器与第一组2K个单端口数据存储器构成一个存储器组，并以所述2K个双端口数据存储器与第二组2K个单端口数据存储器构成另一个存储器组；K个基2碟算单元将FFT运算操作数从一个存储器组并行读出，并将FFT运算结果操作数并行写入另一个存储器组；
旋转因子存放在K个旋转因子存储器中；所述基2XK并行FFT架构的地址映射方法是按如下步骤进行a、确定所述FFT运算操作数在存储器组中的存放方法设N为所述FFT运算操作数的数量；k为操作数的标号，k=0, I, ···, N-1 ;操作数k存放在体标号为B (k)，体内地址为A (k)的存储器组中；当/,<4时，操作数k存放在存储器组的双端口数据存储器中，并有
权利要求
1.一种基2XK并行FFT架构的地址映射方法，其特征是 采用定常结构的基2FFT运算流图，并行FFT架构包含K个基2碟算单元，K为2的整数幂； 以2K个双端口数据存储器为共用存储器，所述2K个双端口数据存储器与第一组2K个单端口数据存储器构成一个存储器组，并以所述2K个双端口数据存储器与第二组2K个单端口数据存储器构成另一个存储器组； K个基2碟算单元将FFT运算操作数从一个存储器组并行读出，并将FFT运算结果操作数并行写入另一个存储器组； 旋转因子存放在K个旋转因子存储器中； 所述基2XK并行FFT架构的地址映射方法是按如下步骤进行 a、确定所述FFT运算操作数在存储器组中的存放方法 设N为所述FFT运算操作数的数量；k为操作数的标号，k=0, I,…，N-1 ;操作数k存放在体标号为B (k)，体内地址为A (k)的存储器组中； 当/Pcf时，操作数k存放在存储器组的双端口数据存储器中，并有
2.—种基2XK并行FFT架构的地址映射系统，其特征在于所述系统构成包括 系统控制部件，用于系统控制和同步； 基2蝶形运算部件，在每个周期内完成一个基2蝶形运算，所述的基2蝶形运算部件为K个； 2K个双端口数据存储器，用于存储所述FFT运算操作数并支持并行读写操作； 4Κ个单端口数据存储器，用于存储所述FFT运算操作数并支持写入或读出操作； 旋转因子存储器，用于存储旋转因子并仅支持读出操作，所述旋转因子存储器为K个独立的只读存储器； 操作数并行读/写地址产生部件，用于在FFT运算过程中产生FFT运算操作数在存储器组中的地址； 操作数交换部件，用于双端口数据存储器及单端口数据存储器与所述K个基2蝶形运算部件之间 交换所述FFT运算操作数； 操作数初始地址产生部件，在将外部输入的所述FFT运算操作数存入所述存储器组过程中，产生存储器组地址； 旋转因子地址产生部件，用于生成旋转因子存储器的地址。
全文摘要
本发明公开了一种基2×K并行FFT架构的地址映射方法及系统，其特征是采用定常结构的基2FFT运算流图；包含K个基2碟算单元，K为2的整数幂；以2K个双端口数据存储器为共用存储器，分别与两组2K个单端口数据存储器构成两个存储器组；K个基2碟算单元将FFT运算操作数从一个存储器组并行读出，将运算结果操作数并行写入另一个存储器组；旋转因子存放在K个旋转因子存储器中；FFT运算操作数存放算法，确定输入FFT运算操作数在存储器组中的地址；并行读/写地址产生算法，确定FFT运算操作数读/写地址。按照本发明设计的并行FFT处理器架构，避免了在操作数交换部件中使用多级查找表电路，同时简化了操作数并行读/写地址产生部件电路。
文档编号G06F17/14GK103034621SQ20121054108
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者侯宁, 张多利, 杜高明, 宋宇鲲, 贾靖华, 王晓蕾 申请人:合肥工业大学, 合肥工大先行微电子技术有限公司