FPGA中浮點運算定標實現方法

有些FPGA中是不能直接對浮點數進行操作的，只能采用定點數進行數值運算。對于FPGA而言，參與數學運算的書就是16位的整型數，但如果數學運算中出現小數怎么辦呢？要知道，FPGA對小數是無能為力的，一種解決辦法就是采用定標。

數的定標就是將要運算的浮點數擴大很多倍，然后取整，再用這個數進行運算，運算得到的結果再縮小相應的倍數就可以了。在設計中，一定不要忘記小數點。在FPGA 中是體現不出來小數點的，小數點的位置只有程序員知道。Q表示小數點的位置，Q15就表示小數點在第15位。

浮點數（x）轉換為定點數（xq）：xq=（int）x*2^Q

定點數（xq）轉換浮點數（x）：x= （float）xq*2^（-Q）

比如，16進制數2000H，用Q0表示就是8192;若用Q15表示，則為0.25。

下面介紹Q格式運算中Q值的確定：

（1）定點加減法：需要轉換成相同Q格式才能加減

（2）定點乘法：不同Q格式的數據相乘，相當于Q值相加

（3）定點除法：不同Q格式的數據相除，相當于Q值相減

（4）定點左移：相當于Q值增加

（5）定點右移：相當于Q值減少

比如，Q15表示的4000H（浮點數0.5）乘以Q15表示的4000H，4000H×4000H=1000 0000H，乘完之后Q值變為15+15=30，即結果為0.01B，即為浮點數0.25。

編輯：jq