initial natural log implementation
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ac1aaac096
178
src/decn/decn.c
178
src/decn/decn.c
@ -17,6 +17,7 @@
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||||
// #define DEBUG_MULT
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// #define DEBUG_MULT_ALL //even more verbose
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||||
// #define DEBUG_DIV
|
||||
#define DEBUG_LOG
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||||
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#ifndef DESKTOP
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//#undef EXTRA_CHECKS
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@ -25,6 +26,7 @@
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#undef DEBUG_ADD
|
||||
#undef DEBUG_MULT
|
||||
#undef DEBUG_DIV
|
||||
#undef DEBUG_LOG
|
||||
#endif
|
||||
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||||
#ifdef DESKTOP
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||||
@ -834,14 +836,184 @@ void div_decn(void){
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||||
//Accum now holds 1/x, multiply by original acc to complete division
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copy_decn(&BDecn, &ACC_COPY);
|
||||
mult_decn();
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||||
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||||
//try not to pollute namespace
|
||||
|
||||
//try not to pollute namespace
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#undef CURR_RECIP
|
||||
#undef X_COPY
|
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#undef ACC_COPY
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||||
}
|
||||
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||||
static void set_str_error(){
|
||||
void ln_decn(void){
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||||
#define NUM_A_ARR 9
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||||
static const dec80 LN_A_ARR[NUM_A_ARR] = {
|
||||
{0, {69, 31, 47, 18, 5, 59, 94, 53, 9}},
|
||||
{0, {95, 31, 1, 79, 80, 43, 24, 86, 0}},
|
||||
{0, {99, 50, 33, 8, 53, 16, 80, 82, 84}},
|
||||
{0, {99, 95, 0, 33, 30, 83, 53, 31, 67}},
|
||||
{0, {99, 99, 50, 0, 33, 33, 8, 33, 33}},
|
||||
{0, {99, 99, 95, 0, 0, 33, 33, 29, 95}},
|
||||
{0, {99, 99, 99, 50, 0, 0, 33, 5, 35}},
|
||||
{0, {99, 99, 99, 95, 0, 0, 2, 76, 40}},
|
||||
{0, {99, 99, 99, 99, 50, 0, 15, 98, 65}},
|
||||
// {0, {99, 99, 99, 99, 95, 2, 19, 27, 11}},
|
||||
};
|
||||
uint8_t j, k;
|
||||
#define B_j Tmp2Decn
|
||||
#define NUM_TIMES Tmp3Decn
|
||||
#define A_ARR_j Tmp4Decn
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||||
//normalize
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||||
exp_t initial_exp;
|
||||
remove_leading_zeros(&AccDecn);
|
||||
//TODO: error for negative numbers
|
||||
//scale to between 1 and 10
|
||||
initial_exp = get_exponent(&AccDecn) + 1;
|
||||
AccDecn.exponent = 0;
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln() accum scaled between 1,10: %s\n", Buf);
|
||||
#endif
|
||||
//get initial a_arr[0] = 2
|
||||
set_dec80_zero(&A_ARR_j);
|
||||
A_ARR_j.lsu[0] = 20;
|
||||
//get initial estimate (accum = 10 - A)
|
||||
copy_decn(&BDecn, &DECN_1);
|
||||
BDecn.exponent = 1; //BDecn = 10
|
||||
negate_decn(&AccDecn);
|
||||
add_decn();
|
||||
copy_decn(&B_j, &AccDecn); //b_j = accum = 10 - A
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln() initial accum: %s (%d)\n", Buf, initial_exp);
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
//track number of times multiplied by a_arr[j]
|
||||
for (j = 0; j < NUM_A_ARR; j++){
|
||||
uint8_t k_j;
|
||||
if (j != 0){
|
||||
//b_j *= 10.0 //TODO: necessary?
|
||||
shift_left(&B_j);
|
||||
}
|
||||
copy_decn(&AccDecn, &B_j); //accum = b_j
|
||||
k_j = 0;
|
||||
while (!(AccDecn.exponent < 0)){ //while >= 0 (!negative) TODO: should just be >
|
||||
copy_decn(&B_j, &AccDecn); //b_j = accum
|
||||
//accum *= a_arr[i]
|
||||
copy_decn(&BDecn, &A_ARR_j);
|
||||
mult_decn();
|
||||
//accum -= 10
|
||||
copy_decn(&BDecn, &DECN_1);
|
||||
BDecn.exponent = 1; //BDecn = 10
|
||||
negate_decn(&BDecn);
|
||||
add_decn();
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
// decn_to_str_complete(&B_j);
|
||||
// printf(" %u: %s\n", k_j, Buf);
|
||||
#endif
|
||||
k_j++;
|
||||
}
|
||||
//track num times
|
||||
NUM_TIMES.lsu[j] = k_j - 1;
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&B_j);
|
||||
printf(" %u: num_times: %u, %s\n", j, NUM_TIMES.lsu[j], Buf);
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
//find next a_j (1 + 10^-j)
|
||||
if (j == 0) {
|
||||
//build value 1.1
|
||||
set_dec80_zero(&A_ARR_j);
|
||||
A_ARR_j.lsu[0] = 11;
|
||||
} else {
|
||||
//get next 1.000...1 value
|
||||
A_ARR_j.lsu[0] &= 1;
|
||||
shift_right(&A_ARR_j);
|
||||
A_ARR_j.lsu[0] = 10;
|
||||
}
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&A_ARR_j);
|
||||
printf(" new a_j val: %s\n", Buf);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
//build final value
|
||||
copy_decn(&AccDecn, &B_j); //remainder
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln() remainder: %s\n", Buf);
|
||||
#endif
|
||||
//TODO: scale remainder?
|
||||
for (j = NUM_A_ARR - 1; j < NUM_A_ARR; j--){ //sum in reverse order, note: (j < NUM_A_ARR) == signed(j >= 0)
|
||||
for (k = 0; k < NUM_TIMES.lsu[j]; k++){
|
||||
//accum += ln_a_arr[j];
|
||||
copy_decn(&BDecn, &LN_A_ARR[j]);
|
||||
add_decn();
|
||||
}
|
||||
shift_right(&AccDecn);
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("%u: ln() remainder: %s\n", j, Buf);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln() accum after summing: %s\n", Buf);
|
||||
#endif
|
||||
//accum = -accum;
|
||||
negate_decn(&AccDecn);
|
||||
|
||||
//add back in initial exponent
|
||||
copy_decn(&B_j, &AccDecn); //temporarily store accum in B_j
|
||||
set_dec80_zero(&AccDecn);
|
||||
//check if negative
|
||||
if (initial_exp < 0){
|
||||
j = 1; //track is_neg
|
||||
initial_exp = -initial_exp;
|
||||
} else {
|
||||
j = 0;
|
||||
}
|
||||
//check if too big for single lsu
|
||||
#ifdef EXP16
|
||||
if (initial_exp >= 10000){
|
||||
AccDecn.lsu[0] = initial_exp / 10000;
|
||||
initial_exp = initial_exp % 10000;
|
||||
AccDecn.lsu[1] = initial_exp / 100;
|
||||
AccDecn.lsu[2] = initial_exp % 100;
|
||||
AccDecn.exponent = 4;
|
||||
} else
|
||||
#endif
|
||||
if (initial_exp >= 100){
|
||||
AccDecn.lsu[0] = initial_exp / 100;
|
||||
AccDecn.lsu[1] = initial_exp % 100;
|
||||
AccDecn.exponent = 2;
|
||||
} else {
|
||||
AccDecn.lsu[0] = initial_exp;
|
||||
AccDecn.exponent = 1;
|
||||
}
|
||||
//check if need to negate
|
||||
if (j) { //was negative
|
||||
negate_decn(&AccDecn);
|
||||
}
|
||||
#ifdef DEBUG_LOG
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln() exponent from initial: %s\n", Buf);
|
||||
#endif
|
||||
//initial exp * ln(10)
|
||||
copy_decn(&BDecn, &DECN_LN_10);
|
||||
mult_decn();
|
||||
//add back stored accum
|
||||
copy_decn(&BDecn, &B_j);
|
||||
add_decn();
|
||||
|
||||
//TODO: AccDecn.exponent += ;
|
||||
|
||||
//try not to pollute namespace
|
||||
#undef B_j
|
||||
#undef NUM_TIMES
|
||||
#undef A_ARR_j
|
||||
#undef NUM_A_ARR
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void set_str_error(void){
|
||||
Buf[0] = 'E';
|
||||
Buf[1] = 'r';
|
||||
Buf[2] = 'r';
|
||||
|
||||
@ -43,8 +43,12 @@ typedef struct {
|
||||
|
||||
//1 constant
|
||||
static const dec80 DECN_1 = {
|
||||
0,
|
||||
{10, 0}
|
||||
0, {10, 0}
|
||||
};
|
||||
|
||||
//ln(10) constant
|
||||
static const dec80 DECN_LN_10 = {
|
||||
0, {23, 2, 58, 50, 92, 99, 40, 45, 68}
|
||||
};
|
||||
|
||||
//remove sign bit, and return 15 bit exponent sign-extended to 16 bits
|
||||
@ -64,6 +68,8 @@ void add_decn(void);
|
||||
void mult_decn(void);
|
||||
void div_decn(void);
|
||||
|
||||
void ln_decn(void);
|
||||
|
||||
//Buf should hold at least 18 + 4 + 5 + 1 = 28
|
||||
#define DECN_BUF_SIZE 28
|
||||
extern __xdata char Buf[DECN_BUF_SIZE];
|
||||
|
||||
@ -46,6 +46,22 @@ static void div_test(
|
||||
printf(" : %s\n\n", Buf);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void log_test(
|
||||
const char* x_str, int x_exp,
|
||||
const char* res_str, int res_exp)
|
||||
{
|
||||
build_dec80(x_str, x_exp);
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf(" a : %s\n", Buf);
|
||||
ln_decn();
|
||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||
printf("ln(a): %s\n", Buf);
|
||||
build_decn_at(&diff, res_str, res_exp);
|
||||
take_diff();
|
||||
decn_to_str_complete(&diff);
|
||||
printf(" : %s\n\n", Buf);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(void){
|
||||
// dec80 acc, b;
|
||||
|
||||
@ -186,5 +202,29 @@ int main(void){
|
||||
"0.666666666666666672", 0
|
||||
);
|
||||
|
||||
//new acc for log test
|
||||
log_test(
|
||||
"0.155", 0,
|
||||
"-1.86433016206289043", 0
|
||||
);
|
||||
|
||||
//new acc for log test
|
||||
log_test(
|
||||
"10", 0,
|
||||
"2.30258509299404568", 0
|
||||
);
|
||||
|
||||
//new acc for log test
|
||||
log_test(
|
||||
"1.1", 10,
|
||||
"23.1211611097447817", 0
|
||||
);
|
||||
|
||||
//new acc for log test
|
||||
log_test(
|
||||
"2.02", -10,
|
||||
"-22.3227534185273434", 0
|
||||
);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
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