摘要
本发明公开了一种流水线结构的求解Grünwald‑Letnikov分数阶微分方程组的电路和方法。求解电路包括流水线化的连乘累加模块、流水线化的微分方程右侧函数运算模块、预估修正模块及递推模块。求解方法包括,连乘累加模块和递推模块并行协同工作,实现Grünwald‑Letnikov分数阶微分方程组数值求解的递推算法;微分方程右侧函数计算模块采用流水线结构;预估修正模块用于解决流水线结构所引入的微分方程右侧函数运算模块输出迟滞的问题。本方案克服了现有电路实现方案不能实时响应输入的激励信号、组合逻辑时间延迟高所致的数据处理速度受限的不足;采用流水线结构的电路设计,特点是能实时响应外部输入的激励信号,在单个时钟周期内高吞吐率地算出该时间点下分数阶微分方程组的解,提高硬件求解的运算速度。
技术关键词
分数阶微分方程
流水线结构
模块
组合逻辑运算
乘法器
加法器
递推算法
电路
数值
周期
时钟
表达式
数据选择器
信号
浮点数
输入端
计数器