AKI-H8/3052で遊ぶ ～ 簡易数値計算ライブラリ

gccのライブラリはやっぱり大きくて入りません． どこかに小さいライブラリが無いか探したのですが…． っていうか，FPUの無い環境でfloatなんか使いたくありません．

ロボットの座標を計算するために，三角関数が必要だったので作ってみました．

sin,cos,tan,atan,sqrt

// sin(x)  x:0～511  sin(x):-128～128
// sqrt(x)  x:0～65535^2

#define sin __sin
#define cos(x) sin((x)+128)
#define tan(x) ((sin(x)<<7)/sin((x)+128))
#define atan __atan
#define sqrt __sqrt

#if defined(SIN) || defined(ATAN)
//#define MAX_THETA 512
// 360deg=512
static const unsigned char sin_table[]={
0,1,3,4,6,7,9,10,12,14,15,17,18,20,21,23,
24,26,28,29,31,32,34,35,37,38,40,41,43,44,46,47,
48,50,51,53,54,56,57,58,60,61,63,64,65,67,68,69,
71,72,73,74,76,77,78,79,81,82,83,84,85,87,88,89,
90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,
106,107,108,108,109,110,111,112,112,113,114,115,115,116,117,117,
118,118,119,119,120,121,121,122,122,122,123,123,124,124,124,125,
125,125,126,126,126,126,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,
128,
};

int __sin(int x)
{
	int s=x&0x100; // sign
	if (x&0x80) {
		x=0x80-(x&0x7f);
	} else {
		x&=0x7f;
	}

	return s?-sin_table[x]:sin_table[x];
}

#endif

#ifdef ATAN

unsigned int __atan(int x,int y)
{
	int c=0,atan=0,s=1;
	long xx,yy;

	// +-45度に
	if (x+y>0) {
		if (x>y) {
			xx=x;
			yy=y;
		} else {
			xx=y;
			yy=x;
			atan=128;
			s=-1;
		}
	} else {
		if (x<y) {
			xx=-x;
			yy=-y;
			atan=256;
		} else {
			xx=-y;
			yy=-x;
			atan=384;
			s=-1;
		}
	}

	if (xx) {
		int i=7;
		int a=64,b=-64;
		int n;
		while (i--) {
			n=(a+b)>>1;
			//	tan(n) >= ((yy<<7)/xx)
			// (sin(n)<<7)/cos(n) >= ((yy<<7)/xx)
			if ( xx*sin(n) >= yy*cos(n) ) {
				a=n;
			} else {
				b=n;
			}
		}
		atan+=s*a;
	}
	return atan;
}

#endif

#ifdef SQRT

unsigned int __sqrt(unsigned long d)
{
	unsigned long a=0,t=32768;
	int i;
	for(i=0;i<16;i++) {
		if ((a|t)*(a|t)<=d) {
			a|=t;
		}
		t>>=1;
	}
	return a;
}

#endif

使い方

必用な機能をdefineして有効にしてください．

sinの周期は512，振幅は128です． sinはテーブルから作ってます． cos,tanは単なるマクロです． atanはatan2です．

終わりに

sinテーブルはPerlで作りましたが，こういうのが自動で出来る強力なプリプロセッサが 欲しいと思うのは私だけですか？ むしろ，C言語で書けるプリプロセッサ…というか，コンパイル時に計算するべき処理を 指定できるプログラミング言語が欲しいような…．

この文書の履歴

• 2006-03-26 公開