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483170 1 /* ----------------------------------------------------------------------
Q 2 * Copyright (C) 2010-2014 ARM Limited. All rights reserved.
3 *
4 * $Date:        21. September 2015
5 * $Revision:    V.1.4.5 a
6 *
7 * Project:      CMSIS DSP Library
8 * Title:        arm_cos_f32.c
9 *
10 * Description:  Fast cosine calculation for floating-point values.
11 *
12 * Target Processor: Cortex-M4/Cortex-M3/Cortex-M0
13 *
14 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
15 * modification, are permitted provided that the following conditions
16 * are met:
17 *   - Redistributions of source code must retain the above copyright
18 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
19 *   - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
20 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
21 *     the documentation and/or other materials provided with the
22 *     distribution.
23 *   - Neither the name of ARM LIMITED nor the names of its contributors
24 *     may be used to endorse or promote products derived from this
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26 *
27 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
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33 * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
34 * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
35 * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
36 * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
37 * ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
38 * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
39 * -------------------------------------------------------------------- */
40
41 #include "arm_math.h"
42 #include "arm_common_tables.h"
43 /**
44  * @ingroup groupFastMath
45  */
46
47 /**
48  * @defgroup cos Cosine
49  *
50  * Computes the trigonometric cosine function using a combination of table lookup
51  * and linear interpolation.  There are separate functions for
52  * Q15, Q31, and floating-point data types.
53  * The input to the floating-point version is in radians while the
54  * fixed-point Q15 and Q31 have a scaled input with the range
55  * [0 +0.9999] mapping to [0 2*pi).  The fixed-point range is chosen so that a
56  * value of 2*pi wraps around to 0.
57  *
58  * The implementation is based on table lookup using 256 values together with linear interpolation.
59  * The steps used are:
60  *  -# Calculation of the nearest integer table index
61  *  -# Compute the fractional portion (fract) of the table index.
62  *  -# The final result equals <code>(1.0f-fract)*a + fract*b;</code>
63  *
64  * where
65  * <pre>
66  *    b=Table[index+0];
67  *    c=Table[index+1];
68  * </pre>
69  */
70
71  /**
72  * @addtogroup cos
73  * @{
74  */
75
76 /**
77  * @brief  Fast approximation to the trigonometric cosine function for floating-point data.
78  * @param[in] x input value in radians.
79  * @return cos(x).
80  */
81
82 float32_t arm_cos_f32(
83   float32_t x)
84 {
85   float32_t cosVal, fract, in;                   /* Temporary variables for input, output */
86   uint16_t index;                                /* Index variable */
87   float32_t a, b;                                /* Two nearest output values */
88   int32_t n;
89   float32_t findex;
90
91   /* input x is in radians */
92   /* Scale the input to [0 1] range from [0 2*PI] , divide input by 2*pi, add 0.25 (pi/2) to read sine table */
93   in = x * 0.159154943092f + 0.25f;
94
95   /* Calculation of floor value of input */
96   n = (int32_t) in;
97
98   /* Make negative values towards -infinity */
99   if(in < 0.0f)
100   {
101     n--;
102   }
103
104   /* Map input value to [0 1] */
105   in = in - (float32_t) n;
106
107   /* Calculation of index of the table */
108   findex = (float32_t) FAST_MATH_TABLE_SIZE * in;
109   index = ((uint16_t)findex) & 0x1ff;
110
111   /* fractional value calculation */
112   fract = findex - (float32_t) index;
113
114   /* Read two nearest values of input value from the cos table */
115   a = sinTable_f32[index];
116   b = sinTable_f32[index+1];
117
118   /* Linear interpolation process */
119   cosVal = (1.0f-fract)*a + fract*b;
120
121   /* Return the output value */
122   return (cosVal);
123 }
124
125 /**
126  * @} end of cos group
127  */