dsforth/math_misc.zas

   1 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
   2 ;; misc math words
   3 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
   4
   5 $FORTH_CODE_WORD 1+
   6 ;; k8
   7   pop   hl
   8   inc   hl
   9   jp    i_pushhl
  10 $FORTH_END_CODE_WORD 1+
  11
  12 $FORTH_CODE_WORD 2+
  13 ;; k8
  14   pop   hl
  15   inc   hl
  16   inc   hl
  17   jp    i_pushhl
  18 $FORTH_END_CODE_WORD 2+
  19
  20 $FORTH_CODE_WORD 4+
  21 ;; k8
  22   pop   hl
  23   inc   hl
  24   inc   hl
  25   inc   hl
  26   inc   hl
  27   jp    i_pushhl
  28 $FORTH_END_CODE_WORD 4+
  29
  30 $FORTH_CODE_WORD 1-
  31 ;; k8
  32   pop   hl
  33   dec   hl
  34   jp    i_pushhl
  35 $FORTH_END_CODE_WORD 1-
  36
  37 $FORTH_CODE_WORD 2-
  38 ;; k8
  39   pop   hl
  40   dec   hl
  41   dec   hl
  42   jp    i_pushhl
  43 $FORTH_END_CODE_WORD 2-
  44
  45 $FORTH_CODE_WORD 4-
  46 ;; k8
  47   pop   hl
  48   dec   hl
  49   dec   hl
  50   dec   hl
  51   dec   hl
  52   jp    i_pushhl
  53 $FORTH_END_CODE_WORD 4-
  54
  55 $FORTH_CODE_WORD 256U*
  56 ;; k8
  57 ;; ( n -- n*256u )
  58   pop   hl
  59   ld    h,l
  60   ld    l,0
  61   jp    i_pushhl
  62 $FORTH_END_CODE_WORD 256U*
  63
  64 $FORTH_CODE_WORD 256U/
  65 ;; k8
  66 ;; ( n -- n/256u )
  67   pop   hl
  68   ld    l,h
  69   ld    h,0
  70   jp    i_pushhl
  71 $FORTH_END_CODE_WORD 256U/
  72
  73 $FORTH_CODE_WORD 2U/
  74 ;; k8
  75 ;; ( n -- n/2 )
  76   pop   hl
  77   or    a
  78   rr    h
  79   rr    l
  80   jp    i_pushhl
  81 $FORTH_END_CODE_WORD 2U/
  82
  83 $FORTH_CODE_WORD 2U*
  84 ;; k8
  85 ;; ( n -- n*2 )
  86   pop   hl
  87   or    a
  88   rl    l
  89   rl    h
  90   jp    i_pushhl
  91 $FORTH_END_CODE_WORD 2U*
  92
  93 $FORTH_CODE_WORD 2UMOD
  94 ;; k8
  95 ;; ( n -- n%2 )
  96   pop   hl
  97   ld    a,l
  98   and   #01
  99   ld    l,a
 100   ld    h,0
 101   jp    i_pushhl
 102 $FORTH_END_CODE_WORD 2UMOD
 103
 104 $FORTH_CODE_WORD 256UMOD
 105 ;; k8
 106 ;; ( n -- n%256u )
 107   pop   hl
 108   ld    h,0
 109   jp    i_pushhl
 110 $FORTH_END_CODE_WORD 256UMOD
 111
 112 $FORTH_CODE_WORD USQRT
 113 ;; k8
 114 ;; ( 16 -- 8 )
 115   pop   hl
 116   push  bc
 117   call  sqrt16_hl
 118   pop   bc
 119   ld    l,a
 120   ld    h,0
 121   jp    i_pushhl
 122 $FORTH_END_CODE_WORD USQRT
 123
 124 $FORTH_CODE_WORD ISGN
 125 ;; k8
 126 ;; ( 16 -- -1 or 0 or 1 )
 127   pop   hl
 128   bit   7,h
 129   jr    nz,isgn_negative
 130   ld    a,h
 131   or    l
 132   jp    z,i_pushhl  ;; zero
 133   ;; positive
 134   ld    hl,1
 135   jp    i_pushhl
 136 isgn_negative:
 137   ld    hl,0xffff
 138   jp    i_pushhl
 139 $FORTH_END_CODE_WORD ISGN
 140
 141
 142 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
 143 ;; fast 16-bit integer square root
 144 ;; 92 bytes, 344-379 cycles (average 362)
 145 ;; v2 - 3 t-state optimization spotted by Russ McNulty
 146 ;; http://www.retroprogramming.com/2017/07/a-fast-z80-integer-square-root.html
 147 ;; k8: NOT TESTED YET!
 148 ;;
 149 ;; IN:
 150 ;;   HL: number
 151 ;; OUT:
 152 ;;   A: square root
 153 ;;   HL: dead
 154 ;;   DE: dead
 155 ;;   F: dead
 156 sqrt16_hl:
 157   ld    a,h
 158   ld    de,0B0C0h
 159   add   a,e
 160   jr    c,.sq7
 161   ld    a,h
 162   ld    d,0F0h
 163 .sq7:
 164 ; ----------
 165   add   a,d
 166   jr    nc,.sq6
 167   res   5,d
 168   db    254
 169 .sq6:
 170   sub   d
 171   sra   d
 172 ; ----------
 173   set   2,d
 174   add   a,d
 175   jr    nc,.sq5
 176   res   3,d
 177   db    254
 178 .sq5:
 179   sub   d
 180   sra   d
 181 ; ----------
 182   inc   d
 183   add   a,d
 184   jr    nc,.sq4
 185   res   1,d
 186   db    254
 187 .sq4:
 188   sub   d
 189   sra   d
 190   ld    h,a
 191 ; ----------
 192   add   hl,de
 193   jr    nc,.sq3
 194   ld    e,040h
 195   db    210
 196 .sq3:
 197   sbc   hl,de
 198   sra   d
 199   ld    a,e
 200   rra
 201 ; ----------
 202   or    010h
 203   ld    e,a
 204   add   hl,de
 205   jr    nc,.sq2
 206   and   0DFh
 207   db    218
 208 .sq2:
 209   sbc   hl,de
 210   sra   d
 211   rra
 212 ; ----------
 213   or    04h
 214   ld    e,a
 215   add   hl,de
 216   jr    nc,.sq1
 217   and   0F7h
 218   db    218
 219 .sq1:
 220   sbc   hl,de
 221   sra   d
 222   rra
 223 ; ----------
 224   inc   a
 225   ld    e,a
 226   add   hl,de
 227   jr    nc,.sq0
 228   and   0FDh
 229 .sq0:
 230   sra   d
 231   rra
 232   cpl
 233   ret