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#ifndef FIXEDPOINT_H_
#define FIXEDPOINT_H_
#include "util.h"
#ifndef FIXPT_SIZE
/* Q10.5 */
# define FIXPT_SIZE 24
# define FIXPT_SHIFT 6
#endif
#ifndef FIXPTFLOAT_SIZE
# define FIXPTFLOAT_SIZE 32
#endif
#if FIXPT_SIZE == 8
typedef int8_t fixpt_t;
typedef int16_t fixpt_big_t;
#elif FIXPT_SIZE == 16
typedef int16_t fixpt_t;
typedef int24_t fixpt_big_t;
#elif FIXPT_SIZE == 24
typedef int24_t fixpt_t;
typedef int32_t fixpt_big_t;
#elif FIXPT_SIZE == 32
typedef int32_t fixpt_t;
typedef int64_t fixpt_big_t;
#else
# error "Invalid FIXPT_SIZE"
#endif
#define FIXPT_MAX ((fixpt_t)((1ULL << (FIXPT_SIZE - 1U)) - 1U))
#define FIXPT_MIN ((fixpt_t)(-FIXPT_MAX))
#if FIXPTFLOAT_SIZE == 32
typedef float fixptfloat_t;
#elif FIXPTFLOAT_SIZE == 64
typedef double fixptfloat_t;
#else
# error "Invalid FIXPTFLOAT_SIZE"
#endif
static inline fixpt_big_t fixpt_inflate(fixpt_t a)
{
return (fixpt_big_t)a;
}
fixpt_t fixpt_deflate(fixpt_big_t a);
static inline fixpt_big_t int_to_fixpt_big(int32_t i)
{
return (fixpt_big_t)(i << FIXPT_SHIFT);
}
static inline fixpt_t int_to_fixpt(int32_t i)
{
return fixpt_deflate(int_to_fixpt_big(i));
}
int32_t fixpt_big_to_int(fixpt_big_t p);
static inline int32_t fixpt_to_int(fixpt_t p)
{
return fixpt_big_to_int(fixpt_inflate(p));
}
#define FLOAT_TO_FIXPT_BIG(f) ((fixpt_big_t)( \
((f) < 0.0) ? \
(fixpt_big_t)(((f) * (fixptfloat_t)(1L << FIXPT_SHIFT)) - 0.5) \
: \
(fixpt_big_t)(((f) * (fixptfloat_t)(1L << FIXPT_SHIFT)) + 0.5) \
))
#define FLOAT_TO_FIXPT(f) ((fixpt_t)FLOAT_TO_FIXPT_BIG(f))
static inline fixpt_big_t float_to_fixpt_big(fixptfloat_t f)
{
return (fixpt_big_t)FLOAT_TO_FIXPT_BIG(f);
}
static inline fixpt_t float_to_fixpt(fixptfloat_t f)
{
return fixpt_deflate(float_to_fixpt_big(f));
}
static inline fixptfloat_t fixpt_big_to_float(fixpt_big_t p)
{
return (fixptfloat_t)p / (fixptfloat_t)(1L << FIXPT_SHIFT);
}
static inline fixptfloat_t fixpt_to_float(fixpt_t p)
{
return fixpt_big_to_float(fixpt_inflate(p));
}
/* Get the integer part of a fixpt_t.
*/
int32_t fixpt_get_int_part(fixpt_t p);
/* Get the decimal fractional part of a fixpt_t.
*/
uint32_t fixpt_get_dec_fract(fixpt_t p, uint8_t nr_digits);
/* Calculate: a + b
*/
static inline fixpt_big_t fixpt_big_add(fixpt_big_t a, fixpt_big_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = a + b;
return tmp;
}
/* Calculate: a - b
*/
static inline fixpt_big_t fixpt_big_sub(fixpt_big_t a, fixpt_big_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = a - b;
return tmp;
}
/* Calculate: a * b
*/
fixpt_big_t fixpt_big_mul(fixpt_big_t a, fixpt_big_t b);
/* Calculate: a / b
*/
fixpt_big_t fixpt_big_div(fixpt_big_t a, fixpt_big_t b);
/* Calculate: (a * b) / c
*/
fixpt_big_t fixpt_big_mul_div(fixpt_big_t a, fixpt_big_t b, fixpt_big_t c);
/* Calculate: a + b
*/
static inline fixpt_t fixpt_add(fixpt_t a, fixpt_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = fixpt_big_add(fixpt_inflate(a), fixpt_inflate(b));
return fixpt_deflate(tmp);
}
/* Calculate: a - b
*/
static inline fixpt_t fixpt_sub(fixpt_t a, fixpt_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = fixpt_big_sub(fixpt_inflate(a), fixpt_inflate(b));
return fixpt_deflate(tmp);
}
/* Calculate: a * b
*/
static inline fixpt_t fixpt_mul(fixpt_t a, fixpt_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = fixpt_big_mul(fixpt_inflate(a), fixpt_inflate(b));
return fixpt_deflate(tmp);
}
/* Calculate: a / b
*/
static inline fixpt_t fixpt_div(fixpt_t a, fixpt_t b)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = fixpt_big_div(fixpt_inflate(a), fixpt_inflate(b));
return fixpt_deflate(tmp);
}
/* Calculate: (a * b) / c
*/
static inline fixpt_t fixpt_mul_div(fixpt_t a, fixpt_t b, fixpt_t c)
{
fixpt_big_t tmp;
tmp = fixpt_big_mul_div(fixpt_inflate(a),
fixpt_inflate(b),
fixpt_inflate(c));
return fixpt_deflate(tmp);
}
/* Calculate: -a
*/
static inline fixpt_t fixpt_neg(fixpt_t a)
{
if (a <= FIXPT_MIN)
return FIXPT_MAX;
return (fixpt_t)-a;
}
/* Calculate: Absolute value of a
*/
fixpt_t fixpt_abs(fixpt_t a);
/* Calculate: a + b, limited to lo_lim, hi_lim
*/
fixpt_t fixpt_add_limited(fixpt_t a, fixpt_t b,
fixpt_t lo_lim, fixpt_t hi_lim);
/* Limit a to lo_lim, hi_lim */
fixpt_t fixpt_clamp(fixpt_t a,
fixpt_t lo_lim, fixpt_t hi_lim);
#endif /* FIXEDPOINT_H_ */
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