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基于FPGA的CORDIC算法实现三角函数运算总结【FPGA数字信号处理第4讲】

基于FPGA的CORDIC算法实现三角函数运算总结【FPGA数字信号处理第4讲】 一、概述本文将在前文《CORDIC旋转模式实现sin和cos运算》和《CORDIC向量模式实现arctan运算》的基础上分析CORDIC旋转模式和向量模式的区别并总结CORDIC算法实现三角函数运算的思路包括sin、cos、tan、arcsin、arccos和arctan的运算。二、基于CORDIC算法的各类三角函数计算原理CORDIC算法主要包括旋转模式和向量模式。在旋转模式下输入信号为待求角度初始时令x1y0将输入向量旋转到一个期望的角度。如果旋转角度大于输入角度则顺时针旋转如果旋转角度小于输入角度则逆时针旋转。经过旋转迭代后的Y值为sin运算结果、X值为cos运算结果。在向量模式下初始设定向量的x和y即对应角度的cos值和sin值将输入向量旋转到x轴。如果旋转后的y值大于0则顺时针旋转如果y值小于0则逆时针下旋转。经过旋转迭代后y值接近于0即向量旋转到接近于x轴的位置旋转的角度即为arctan值最终的Y值接近于0X值为sqrtx^2y^2。接下来总结基于CORDIC算法的各类三角函数计算原理1sin直接使用CORDIC旋转模式输出的Y值即为sin运算结果。同理可以通过实现CORDIC旋转模式生成正弦波信号。2cos直接使用CORDIC旋转模式输出的X值即为cos运算结果。3tan通过使用CORDIC旋转模式运算模块可以得到输入角度的sin值和cos值将sin值除以cos值即可得到tan计算结果。4arctan直接使用CORDIC向量模式输入的x为1y为tan值或者x为cos值y为sin值输出的旋转角度alpha即为arctan运算结果。5arcsin需要将arcsin的计算转换成arctan的计算假设已知arcsin的计算结果为m则CORDIC向量模式的输入x为sqrt1-m^2y为m则该模块输出的旋转角度alpha即为arcsin计算结果。6arccos需要将arccos的计算转换成arctan的计算假设已知arccos的计算结果为m则CORDIC向量模式的输入x为my为sqrt1-m^2则该模块输出的旋转角度alpha即为arccos计算结果。更多资料欢迎加入知识星球【FPGA设计入门与提高】https://t.zsxq.com/ytILk