OSDN Git Service

V308
[fast-forth/master.git] / MSP430-FORTH / CORDIC.f
index 18ed579..a764d61 100644 (file)
@@ -1,14 +1,66 @@
-; CORDIC.f
+\ -*- coding: utf-8 -*-
 \ see CORDICforDummies.pdf
 \
+\ to see kernel options, download FastForthSpecs.f
+\ FastForth kernel options: MSP430ASSEMBLER, CONDCOMP, FIXPOINT_INPUT
 \
-\ FAST-FORTH V208.
-\ compile FAST-FORTH with at least these options: ASSEMBLER, CONDCOMP, FIXPOINT_INPUT, LOWERCASE.
-
-\ TARGET Current Selection (used by preprocessor GEMA to load the pattern: \config\gema\TARGET.pat)
+\
+\ TARGET SELECTION ( = the name of \INC\target.pat file without the extension)
+\ LP_MSP430FR2476
 \ MSP_EXP430FR5739  MSP_EXP430FR5969    MSP_EXP430FR5994    MSP_EXP430FR6989
-\ MSP_EXP430FR2433  MSP_EXP430FR2355    CHIPSTICK_FR2433
+\ MSP_EXP430FR2433  CHIPSTICK_FR2433    MSP_EXP430FR2355
+\
+\ from scite editor : copy your target selection in (shift+F8) parameter 1:
+\
+\ OR
+\
+\ drag and drop this file onto SendSourceFileToTarget.bat
+\ then select your TARGET when asked.
 \
+\
+\ REGISTERS USAGE
+\ rDODOES to rEXIT must be saved before use and restored after
+\ scratch registers Y to S are free for use
+\ under interrupt, IP is free for use
+\
+\ PUSHM order : PSP,TOS, IP,  S,  T,  W,  X,  Y, rEXIT, rDOVAR, rDOCON, rDODOES
+\ example : PUSHM #6,IP pushes IP,S,T,W,X,Y registers to return stack
+\
+\ POPM  order :  rDODOES, rDOCON, rDOVAR, rEXIT,  Y,  X,  W,  T,  S, IP,TOS,PSP
+\ example : POPM #6,IP   pulls Y,X,W,T,S,IP registers from return stack
+\
+\ FORTH conditionnals:  unary{ 0= 0< 0> }, binary{ = < > U< }
+\
+\ ASSEMBLER conditionnal usage with IF UNTIL WHILE  S<  S>=  U<   U>=  0=  0<>  0>=
+\ ASSEMBLER conditionnal usage with ?JMP ?GOTO      S<  S>=  U<   U>=  0=  0<>  0<
+
+CODE ABORT_CORDIC
+SUB #4,PSP
+MOV TOS,2(PSP)
+MOV &KERNEL_ADDON,TOS
+BIT #BIT10,TOS
+0<> IF MOV #0,TOS THEN  \ if TOS <> 0 (FIXPOINT input), set TOS = 0  
+MOV TOS,0(PSP)
+MOV &VERSION,TOS
+SUB #308,TOS            \ FastForth V3.8
+COLON
+$0D EMIT    \ return to column 1 without CR
+ABORT" FastForth V3.8 please!"
+ABORT" build FastForth with FIXPOINT_INPUT addon !"
+PWR_STATE           \ if no abort remove this word
+;
+
+ABORT_CORDIC
+
+; ----------
+; CORDIC.f
+; ----------
+
+[DEFINED] {CORDIC} [IF] {CORDIC} [THEN]
+
+MARKER {CORDIC}
+
+
 \ CORDIC USES
 \   OPERATION   |   MODE    |   INITIALIZE x y z    |   DIRECTION   |     RESULT        | post operation
 \ --------------|-----------|-----------------------|---------------|-------------------|
 \ Gi = CORDIC gain for i iterations; Gi < 1
 \
 
-[DEFINED] {CORDIC} [IF] {CORDIC} [THEN] \ remove {CORDIC}
+CREATE T_ARCTAN \ ArcTan table
+12870 ,         \ 286 * 45      = 
+7598 ,          \ 286 * 26.565  = 7597,605
+4014 ,          \ 286 * 14.036  = 4014,366
+2038 ,          \ 286 * 7.125   = 2037,755
+1023 ,          \ 286 * 3.576   = 1022,832
+512 ,           \ 286 * 1.790   = 511,914
+256 ,           \ 286 * 0.895   = 256,020
+128 ,           \ 286 * 0.448   = 128,017
+64 ,            \ 286 * 0.224   = 64,010
+32 ,            \ 286 * 0.112   = 32,005
+16 ,            \ 286 * 0.056   = 16,0025
+8 ,             \ 286 * 0.028   = 8,00126
+4 ,             \ 286 * 0.014   = 4
+2 ,             \ 286 * 0.007   = 2
+1 ,             \ 286 * 0.003   = 1
 
-MARKER {CORDIC}
+CREATE T_SCALE  \ 1/Gi table
+46340 ,         \ = 65536 * cos(45)
+41448 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565)
+40211 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565) * cos(14.036)
+39900 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565) * cos(14.036) * ... 
+39822 ,
+39803 ,
+39798 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+39797 ,
+
+[UNDEFINED] = [IF]
+\ https://forth-standard.org/standard/core/Equal
+\ =      x1 x2 -- flag         test x1=x2
+CODE =
+SUB @PSP+,TOS   \ 2
+0<> IF          \ 2
+    AND #0,TOS  \ 1
+    MOV @IP+,PC \ 4
+THEN
+XOR #-1,TOS     \ 1 flag Z = 1
+MOV @IP+,PC     \ 4
+ENDCODE
+[THEN]
+
+\ https://forth-standard.org/standard/core/Uless
+\ U<    u1 u2 -- flag       test u1<u2, unsigned
+[UNDEFINED] U< [IF]
+CODE U<
+SUB @PSP+,TOS   \ 2 u2-u1
+0<> IF
+    MOV #-1,TOS     \ 1
+    U< IF           \ 2 flag 
+        AND #0,TOS  \ 1 flag Z = 1
+    THEN
+THEN
+MOV @IP+,PC     \ 4
+ENDCODE
+[THEN]
 
-[UNDEFINED] {FIXPOINT} [IF] \ define words to display angle as Q15.16 number.
+[UNDEFINED] DABS [IF]
+\ https://forth-standard.org/standard/double/DABS
+\ DABS     d1 -- |d1|     absolute value
+CODE DABS
+AND #-1,TOS         \ clear V, set N
+S< IF               \
+    XOR #-1,0(PSP)  \ 4
+    XOR #-1,TOS     \ 1
+    ADD #1,0(PSP)   \ 4
+    ADDC #0,TOS     \ 1
+THEN
+MOV @IP+,PC
+ENDCODE
+[THEN]
 
+[UNDEFINED] R> [IF]
+\ https://forth-standard.org/standard/core/Rfrom
+\ R>    -- x    R: x --   pop from return stack ; CALL #RFROM performs DOVAR
+CODE R>
+SUB #2,PSP      \ 1
+MOV TOS,0(PSP)  \ 3
+MOV @RSP+,TOS   \ 2
+MOV @IP+,PC     \ 4
+ENDCODE
+[THEN]
+
+[UNDEFINED] HOLDS [IF]
 \ https://forth-standard.org/standard/core/HOLDS
 \ Adds the string represented by addr u to the pictured numeric output string
 \ compilation use: <# S" string" HOLDS #>
-\ free chars area in the 32+2 bytes HOLD buffer sized for a 32 bits {hexa,decimal,binary} number = {26,23,2}.
+\ free chars area in the 32+2 bytes HOLD buffer = {26,23,2} chars with a 32 bits sized {hexa,decimal,binary} number.
 \ (2 supplementary bytes are room for sign - and decimal point)
 \ C HOLDS    addr u --
 CODE HOLDS
-            MOV @PSP+,X     \ 2
-            ADD TOS,X       \ 1 src
-            MOV &HP,Y       \ 3 dst
-BEGIN       SUB #1,X        \ 1 src-1
-            SUB #1,TOS      \ 1 cnt-1
-U>= WHILE   SUB #1,Y        \ 1 dst-1
-            MOV.B @X,0(Y)   \ 4
-REPEAT      MOV Y,&HP       \ 3
-            MOV @PSP+,TOS   \ 2
-            MOV @IP+,PC     \ 4  15 words
+            MOV @PSP+,X         \ 2     X=src
+BW3         ADD TOS,X           \ 1     X=src_end
+            MOV &HP,Y           \ 3     Y=dst
+BEGIN       SUB #1,X            \ 1     src-1
+            SUB #1,TOS          \ 1     cnt-1
+U>= WHILE   SUB #1,Y            \ 1     dst-1
+            MOV.B @X,0(Y)       \ 4     
+REPEAT      MOV Y,&HP           \ 3
+            MOV @PSP+,TOS       \ 2
+            MOV @IP+,PC         \ 4  15 words
 ENDCODE
+[THEN]
+
+$81EF DEVICEID @ U< 
+DEVICEID @ $81F3 U<
+= [IF]   ; MSP430FR413x subfamily without hardware_MPY
 
-\ F#S    Qlo Qhi u -- Qhi 0   convert fractionnal part of Q15.16 fixed point number with u digits
+[UNDEFINED] F#S [IF]
+\ F#S    Qlo Qhi len -- Qhi 0   convert fractional part Qlo of Q15.16 fixed point number
+\                               with len digits
 CODE F#S
-            MOV 2(PSP),X            \ -- Qlo Qhi u      X = Qlo
-            MOV @PSP,2(PSP)         \ -- Qhi Qhi u
-            MOV X,0(PSP)            \ -- Qhi Qlo u
-            MOV TOS,T               \                   T = limit
-            MOV #0,S                \                   S = count
-BEGIN       MOV @PSP,&MPY           \                   Load 1st operand
-            MOV &BASE,&OP2          \                   Load 2nd operand
-            MOV &RES0,0(PSP)        \ -- Qhi RESlo x        low result on stack
-            MOV &RES1,TOS           \ -- Qhi RESlo REShi    high result in TOS
-            CMP #10,TOS             \                   digit to char
+            MOV @PSP,S          \ -- Qlo Qhi len        S = Qhi
+            MOV #0,T            \                       T = count
+            PUSHM #3,IP         \                       R-- IP Qhi count
+            MOV 2(PSP),0(PSP)   \ -- Qlo Qlo len
+            MOV TOS,2(PSP)      \ -- len Qlo len
+BEGIN       MOV &BASEADR,TOS    \ -- len Qlo base
+            LO2HI
+            UM*                 \                       u1 u2 -- RESlo REShi
+            HI2LO               \ -- len RESlo digit
+            CMP #10,TOS         \                       digit to char
     U>= IF  ADD #7,TOS
-    THEN    ADD #$30,TOS
-            MOV.B TOS,HOLDS_ORG(S)  \ -- Qhi RESlo char     char to string
-            ADD #1,S                \                   count+1
-            CMP T,S                 \                   count=limit ?
-0= UNTIL    MOV #0,0(PSP)           \ -- Qhi 0 REShi
-            MOV T,TOS               \ -- Qhi 0 limit
-            SUB #2,PSP              \ -- Qhi 0 x len
-            MOV #HOLDS_ORG,0(PSP)   \ -- Qhi 0 addr len
-            JMP HOLDS
+    THEN    ADD #$30,TOS        \ -- len RESlo char 
+            MOV @RSP,T          \                       T=count
+            MOV.B TOS,HOLDS_ORG(T)  \                   char to string_org(T)
+            ADD #1,T            \                       count+1
+            MOV T,0(RSP)        \
+            CMP 2(PSP),T        \ -- len RESlo char     count=len ?
+U>= UNTIL   POPM #3,IP          \                       S=Qhi, T=len
+            MOV T,TOS           \ -- len RESlo len
+            MOV S,2(PSP)        \ -- Qhi RESlo len
+            MOV #0,0(PSP)       \ -- Qhi 0 len
+            MOV #HOLDS_ORG,X    \ -- Qhi 0 len          X=HOLDS_ORG
+            GOTO BW3            \ 36~ JMP HOLDS
 ENDCODE
+[THEN]
 
-CODE F.             \ display a Q15.16 number with 4/5/16 digits after comma
-MOV TOS,S           \ S = sign
-MOV #4,T            \ T = 4     preset 4 digits for base 16 and by default
-MOV &BASE,W
-CMP ##10,W
-0= IF               \           if base 10
-    ADD #1,T        \ T = 5     set 5 digits
-ELSE
-    CMP #%10,W
-    0= IF           \           if base 2
-        MOV #16,T   \ T = 16    set 16 digits
-    THEN
-THEN
-PUSHM #3,IP         \                   R-- IP sign #digit
-LO2HI
-    <# DABS         \ -- uQlo uQhi      R-- IP sign #digit
-    R> F#S          \ -- uQhi 0         R-- IP sign
-    $2C HOLD        \                   $2C = char ','
-    #S              \ -- 0 0
-    R> SIGN #>      \ -- addr len       R-- IP
-    TYPE SPACE      \ --         
-;
+HDNCODE XSCALE              \ X --> X*Cordic_Gain
+\ T.I. UNSIGNED MULTIPLY SUBROUTINE: U1 x U2 -> Ud
+\ https://forth-standard.org/standard/core/UMTimes
+\ UM*     u1 u2 -- ud   unsigned 16x16->32 mult.
+            MOV T_SCALE(W),rDOCON   \ rDOCON=MR, X=MDlo
+UMSTAR1     MOV #0,Y                \ 1 MDhi=0
+            MOV #0,S                \ 1 RES0=0
+            MOV #0,T                \ 1 RES1=0
+            MOV #1,W                \ 1 BIT TEST REGISTER
+BEGIN       BIT W,rDOCON            \ 1 TEST ACTUAL BIT MRlo
+    0<> IF  ADD X,S                 \ 1 IF 1: ADD MDlo TO RES0
+            ADDC Y,T                \ 1      ADDC MDhi TO RES1
+    THEN    ADD X,X                 \ 1 (RLA LSBs) MDlo x 2
+            ADDC Y,Y                \ 1 (RLC MSBs) MDhi x 2
+            ADD W,W                 \ 1 (RLA) NEXT BIT TO TEST
+U>= UNTIL                           \ S = RESlo, T=REShi
+            MOV T,X                 \ 2 IF BIT IN CARRY: FINISHED    10~ loop
+            MOV #XDOCON,rDOCON      \ restore rDOCON
+            MOV @RSP+,PC            \ RET
+ENDCODE
 
-[THEN] \ end of [UNDEFINED] {FIXPOINT}
+[ELSE] ; hardware multiplier
 
-CREATE T_ARCTAN \ ArcTan table
-11520 ,         \ 256 * 45
-6801 ,          \ 256 * 26.565
-3593 ,          \ 256 * 14.036
-1824 ,          \ 256 * 7.125
-916 ,           \ 256 * 3.576
-458 ,           \ 256 * 1.790
-229 ,           \ 256 * 0.895
-115 ,           \ 256 * 0.448
-57 ,            \ 256 * 0.224
-28 ,            \ 256 * 0.112
-14 ,            \ 256 * 0.056
-7 ,             \ 256 * 0.028
-4 ,             \ 256 * 0.014
-2 ,             \ 256 * 0.007
-1 ,             \ 256 * 0.003
+[UNDEFINED] F#S [IF]
+\ F#S    Qlo Qhi u -- Qhi 0   convert fractionnal part of Q15.16 fixed point number
+\                             with u digits
+CODE F#S
+            MOV 2(PSP),X        \ -- Qlo Qhi u      X = Qlo
+            MOV @PSP,2(PSP)     \ -- Qhi Qhi u
+            MOV X,0(PSP)        \ -- Qhi Qlo u
+            MOV TOS,T           \                   T = len
+            MOV #0,S            \                   S = count
+BEGIN       MOV @PSP,&MPY       \                   Load 1st operand
+            MOV &BASEADR,&OP2   \                   Load 2nd operand
+            MOV &RES0,0(PSP)    \ -- Qhi RESlo x        low result on stack
+            MOV &RES1,TOS       \ -- Qhi RESlo REShi    high result in TOS
+            CMP #10,TOS         \                   digit to char
+    U>= IF  ADD #7,TOS
+    THEN    ADD #$30,TOS
+            MOV.B TOS,HOLDS_ORG(S)  \ -- Qhi RESlo char     char to string
+            ADD #1,S            \                   count+1
+            CMP T,S             \                   count=len ?
+0= UNTIL    MOV T,TOS           \ -- len RESlo len
+            MOV #0,0(PSP)       \ -- Qhi 0 len
+            MOV #HOLDS_ORG,X    \ -- Qhi 0 len          X=HOLDS_ORG
+            GOTO BW3            \ 35~ JMP HOLDS+2
+ENDCODE
+[THEN]
 
-CREATE T_SCALE  \ 1/Gi table
-46340 ,         \ = 65536 * cos(45)
-41448 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565)
-40211 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565) * cos(14.036)
-39900 ,         \ = 65536 * cos(45) * cos(26.565) * cos(14.036) .... 
-39822 ,
-39803 ,
-39798 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
-39797 ,
+HDNCODE XSCALE              \ X = X*Cordic_Gain
+MOV T_SCALE(W),&MPYS32L     \ 3     CORDIC Gain * 65536
+MOV #0,&MPYS32H
+MOV X,&OP2                  \ 3     Load 1st operand
+MOV &RES1,X                 \ 3     hi result
+MOV @RSP+,PC                \ RET
+ENDCODE
 
+[THEN]  ; end of hardware multiplier
 
-CODE POL2REC   \ u f -- X Y
-\ input ; u = module {1000...16384}, f = angle (15Q16 number) in degrees {1,0...89,0}
+CODE POL2REC   \ u F -- X Y
+\ input ; u = module {1000...16384}, F = angle (15Q16 number) in degrees {-89,9...89,9}
 \ output ; X Y 
-\ TOS = fhi, 0(PSP) = flo, 2(PSP) = u
-MOV @PSP+,Y         \ Y = flo
-SWPB Y
-AND #$00FF,Y
-SWPB TOS
-AND #$FF00,TOS
-BIS Y,TOS           \ -- module angle*256
+\ TOS = Fhi, 0(PSP) = Flo, 2(PSP) = u
 PUSH IP             \ save IP before use
-\ ==================
-\ CORDIC engine
-\ ==================
+MOV @PSP+,&MPY32L     \ multiply angle by 286
+MOV TOS,&MPY32H
+MOV #286,&OP2
+MOV &RES0,Y
+MOV &RES1,TOS       \ -- module angle*286
+\ =====================
+\ CORDIC 16 bits engine
+\ =====================
 MOV #-1,IP          \ IP = i-1
 MOV @PSP,X          \ X = Xi
 MOV #0,Y            \ Y = Yi
- BEGIN              \ i loops with init i = 0 
-    ADD #1,IP
+BEGIN               \ i loops with init i = -1 
+    ADD #1,IP       \ i = i+1
     MOV X,S         \ S = Xi to be right shifted
     MOV Y,T         \ T = Yi to be right shifted
     MOV #0,W        \
@@ -159,7 +304,7 @@ MOV #0,Y            \ Y = Yi
         RRA S       \ (Xi >> 1)
         RRA T       \ (Yi >> 1)
         ADD #1,W
-    FW1 CMP IP,W    \ W = i ?
+FW1     CMP IP,W    \ W = i ?
     0= UNTIL        \ loop back if W < i
     ADD W,W         \ W = 2i = T_SCALE displacement
     CMP #0,TOS      \ TOS = z
@@ -172,19 +317,18 @@ MOV #0,Y            \ Y = Yi
         SUB S,Y     \ Yi+1 = Yi - ( Xi >> i)
         ADD T_ARCTAN(W),TOS
     THEN
-    CMP #0,TOS
+    CMP #0,TOS      \ if angle*256 = 0 quit loop
     0<> WHILE       \ search "Extended control-flow patterns" in https://forth-standard.org/standard/rationale
-        CMP #14,IP
- 0= UNTIL
+        CMP #14,IP  \ IP = size of ARC_TAN table ?
+0= UNTIL 
     THEN            \ search "Extended control-flow patterns" in https://forth-standard.org/standard/rationale
 \ multiply cos by factor scale
-MOV X,&MPY              \ 3     Load 1st operand
-MOV T_SCALE(W),&OP2     \ 3     Load 2nd operand
-MOV &RES1,0(PSP)        \ 3     hi result = cos
+CALL #XSCALE
+MOV X,0(PSP)        \ 3     hi result = cos
 \ multiply sin by factor scale
-MOV Y,&MPY              \ 3     Load 1st operand
-MOV T_SCALE(W),&OP2     \ 3     Load 2nd operand
-MOV &RES1,TOS           \ 3     hi result = sin
+MOV Y,X             \ 3
+CALL #XSCALE
+MOV X,TOS           \ 3     hi result = sin
 \ ==================
 \ endof CORDIC engine   \ X = cos, Y = sin
 \ ==================
@@ -192,23 +336,10 @@ MOV @RSP+,IP
 MOV @IP+,PC
 ENDCODE                 \ -- cos sin
 
-\
-10000 89,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
-10000 60,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
-10000 45,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
-10000 30,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
-10000 1,0 POL2REC . .   ; sin, cos --> 
-\ module phase -- X Y
-16384 30,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
-16384 45,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
-16384 60,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
-\
-
-
 
 \ REC2POL version with inputs scaling, to increase the accuracy of the angle:
 \ REC2POL   X Y -- u f
-\ input : X < 16384, |Y| < 16384
+\ input : X < 16384, Y < 16384
 \ output ; u = hypothenuse, f = angle (15Q16 number) in degrees
 \ rounded hypothenuse, 1 mn accuracy angle
 CODE REC2POL        \ X Y -- u f
@@ -222,30 +353,39 @@ S< IF
     XOR #-1,T
     ADD #1,T
 THEN
-\ 2- abort if null inputs
-MOV #-1,TOS \ set TOS TRUE for the two ABORT" below
+\ 2- calculate S = |X|
 MOV X,S
-ADD T,S
-0= IF 
-    LO2HI 
-        ABORT" null inputs"
-    HI2LO
+CMP #0,S
+S< IF 
+    XOR #-1,S
+    ADD #1,S
+THEN
+\ 3- abort if null inputs
+MOV #-1,TOS \ set TOS TRUE for the two ABORT" below
+CMP #0,X
+0= IF
+    CMP #0,Y
+    0= IF
+        LO2HI 
+            ABORT" null inputs!"
+        HI2LO
+    THEN
 THEN
-\ 3- select max of X,|Y|
-CMP X,T
-U< IF       \ X > |Y|
-    MOV X,T
+\ 4- select max of |X|,|Y|
+CMP S,T
+U< IF       \ |X| > |Y|
+    MOV S,T
 THEN
-\ 4- abort if X or |Y| >= 16384
+\ 5- abort if |X| or |Y| >= 16384
 CMP #16384,T
     U>= IF
     LO2HI
-        ABORT" x or |y| >= 16384"
+        ABORT" |x| or |y| >= 16384"
     HI2LO
     THEN
-\ 5- multiply inputs by 2^n scale factor
+\ 6- multiply inputs by 2^n scale factor
 MOV #1,S        \ init scale factor
-RLAM #3,T       \ test bit 2^13
+RLAM #3,T       \ test bit 2^13 of max(X,Y)
 GOTO FW1
 BEGIN
     ADD X,X     \ X=X*2
@@ -254,15 +394,15 @@ BEGIN
     ADD T,T     \ to test next bit 2^(n-1)
 FW1
 U>= UNTIL       \ until carry set
-\ 6- save IP and scale factor n
+\ 7- save IP and scale factor n
 PUSHM #2,IP     \ push IP,S
 \ ==================
 \ CORDIC engine
 \ ==================
 MOV #-1,IP          \ IP = i-1, X = Xi, Y = Yi
 MOV #0,TOS          \ init z=0
- BEGIN              \ i loops with init: i = 0
-    ADD #1,IP
+ BEGIN              \ i loops with init: i = -1
+    ADD #1,IP       \ i = i+1
     MOV X,S         \ S = Xi to be right shifted
     MOV Y,T         \ T = Yi to be right shifted
     MOV #0,W        \ W = right shift loop count
@@ -271,11 +411,11 @@ MOV #0,TOS          \ init z=0
         RRA S       \ (X >> i)
         RRA T       \ (Y >> i)
         ADD #1,W    \
-    FW1 CMP IP,W    \ W = i ?
+FW1     CMP IP,W    \ W = i ?
     0= UNTIL        \ 6~ loop
     ADD W,W         \ W = 2i = T_SCALE displacement
     CMP #0,Y        \ Y sign ?
-    0>= IF          \ Y >= 0 : Rotate counter-clockwise
+    S>= IF          \ Y >= 0 : Rotate counter-clockwise
         ADD T,X     \ Xi+1 = Xi + ( Yi >> i)
         SUB S,Y     \ Yi+1 = Yi - ( Xi >> i)
         ADD T_ARCTAN(W),TOS
@@ -284,15 +424,13 @@ MOV #0,TOS          \ init z=0
         ADD S,Y     \ Yi+1 = Yi + ( Xi >> i)
         SUB T_ARCTAN(W),TOS
     THEN
-    CMP #0,Y
-    0<> WHILE       \ else goto THEN below
-    CMP #14,IP
- 0= UNTIL
-    THEN
+    CMP #0,Y        \
+    0<> WHILE       \ if Y = 0 quit loop ---+
+    CMP #14,IP      \                       |
+ 0= UNTIL           \                       |
+    THEN            \ <---------------------+
 \ multiply x by CORDIC gain
-MOV X,&MPY              \ 3     Load 1st operand
-MOV T_SCALE(W),&OP2     \ 3     CORDIC Gain * 65536
-MOV &RES1,X             \ 3     hi result = hypothenuse
+CALL #XSCALE             \ 3     hi result = hypothenuse
 \ ==================
 \ endof CORDIC engine   \ X = hypothenuse, TOS = 256*angle
 \ ==================
@@ -304,19 +442,142 @@ BEGIN                   \ 4~ loop
 FW1 RRA S               \ shift right scale factor
 U>= UNTIL               \ until carry set
 MOV X,0(PSP)
-\ multiply z by 256 to display it as a Q15.16 number
-MOV TOS,Y               \ Y = future fractional part of f
-SWPB TOS
-AND #$00FF,TOS
-SXT TOS                 \ integer part of f
-SWPB Y
-AND #$FF00,Y
-SUB #2,PSP
-MOV Y,0(PSP)            \ fractional part of f
+
+\ divide z by 286 to display it as a Q15.16 number
+SUB #4,PSP              \ -- X * * Zhi
+MOV TOS,rDOCON          \ -- rDOCON as sign of QUOT
+CMP #0,rDOCON
+S< IF
+    XOR #-1,TOS
+    ADD #1,TOS
+THEN
+MOV #0,2(PSP)           \ -- X Zlo * Zhi
+MOV TOS,0(PSP)          \ -- X Zlo Zhi Zhi
+MOV #286,TOS            \ -- X Zlo Zhi DIV
+CALL #MUSMOD            \ -- X rem QUOTlo QUOThi
+MOV @PSP+,0(PSP)        \    remove remainder
+CMP #0,rDOCON
+S< IF
+    XOR #-1,0(PSP)
+    XOR #-1,TOS
+    ADD #1,0(PSP)
+    ADDC #0,TOS
+THEN
+MOV #XDOCON,rDOCON
 MOV @IP+,PC
-ENDCODE                 \
+ENDCODE
+
+
+[UNDEFINED] F. [IF]
+CODE F.             \ display a Q15.16 number with 4/5/16 digits after comma
+MOV TOS,S           \ S = sign
+MOV #4,T            \ T = 4     preset 4 digits for base 16 and by default
+MOV &BASEADR,W
+CMP ##10,W
+0= IF               \           if base 10
+    ADD #1,T        \ T = 5     set 5 digits
+ELSE
+    CMP #%10,W
+    0= IF           \           if base 2
+        MOV #16,T   \ T = 16    set 16 digits
+    THEN
+THEN
+PUSHM #3,IP         \                   R-- IP sign #digit
+LO2HI
+    <# DABS         \ -- uQlo uQhi      R-- IP sign #digit
+    R> F#S          \ -- uQhi 0         R-- IP sign
+    $2C HOLD        \                   $2C = char ','
+    #S              \ -- 0 0
+    R> SIGN #>      \ -- addr len       R-- IP
+    TYPE $20 EMIT   \ --         
+;
+
+[THEN]
+
+PWR_HERE
+
+[UNDEFINED] SWAP [IF]
+\ https://forth-standard.org/standard/core/SWAP
+\ SWAP     x1 x2 -- x2 x1    swap top two items
+CODE SWAP
+MOV @PSP,W      \ 2
+MOV TOS,0(PSP)  \ 3
+MOV W,TOS       \ 1
+MOV @IP+,PC     \ 4
+ENDCODE
+[THEN]
+
+ECHO
+
+[UNDEFINED] ROT [IF] \
+\ https://forth-standard.org/standard/core/ROT
+\ ROT    x1 x2 x3 -- x2 x3 x1
+CODE ROT
+MOV @PSP,W          \ 2 fetch x2
+MOV TOS,0(PSP)      \ 3 store x3
+MOV 2(PSP),TOS      \ 3 fetch x1
+MOV W,2(PSP)        \ 3 store x2
+MOV @IP+,PC
+ENDCODE
+[THEN]
+
+; -----------------------------------------------------------
+; requires FIXPOINT_INPUT kernel addon, see forthMSP430FR.asm
+; -----------------------------------------------------------
+
+
+10000 89,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 75,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 60,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 45,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 30,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 15,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 1,0 POL2REC . .   ; sin, cos --> 
+\ module phase -- X Y
+16384 30,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+16384 45,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+16384 60,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+
+\
+10000 -89,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -75,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -60,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -45,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -30,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -15,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+10000 -1,0 POL2REC . .   ; sin, cos --> 
+\ module phase -- X Y
+16384 -30,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+16384 -45,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+16384 -60,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+
+\
+-10000 89,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 75,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 60,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 45,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 30,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 15,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 1,0 POL2REC . .   ; sin, cos --> 
+\ module phase -- X Y
+-16384 30,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+-16384 45,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+-16384 60,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+\
+
+-10000 -89,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -75,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -60,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -45,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -30,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -15,0 POL2REC . .  ; sin, cos --> 
+-10000 -1,0 POL2REC . .   ; sin, cos --> 
+\ module phase -- X Y
+-16384 -30,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+-16384 -45,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+-16384 -60,0 POL2REC SWAP . . ; x, y --> 
+\
 
-RST_HERE
 
 2  1  REC2POL F. .          ; phase module --> 
 2 -1  REC2POL F. .          ; phase module --> 
@@ -328,11 +589,25 @@ RST_HERE
 1000 -1000 REC2POL F. .     ; phase module --> 
 16000 8000 REC2POL F. .     ; phase module --> 
 16000 -8000 REC2POL F. .    ; phase module --> 
-16000 0 REC2POL F. .        ; phase module -->
-0 16000 REC2POL F. .        ; phase module -->
-\16384 -8192 REC2POL F. .    ; --> abort
-\0 0 REC2POL F. .            ; --> abort
+16000 0 REC2POL F. .        ; phase module --> 
+0 16000 REC2POL F. .        ; phase module --> 
+\ 16384 -8192 REC2POL F. .    ; --> abort
+\ 0 0 REC2POL F. .            ; --> abort
 
+-2  1  REC2POL F. .          ; phase module --> 
+-2 -1  REC2POL F. .          ; phase module --> 
+-20  10  REC2POL F. .        ; phase module --> 
+-20 -10  REC2POL F. .        ; phase module --> 
+-200 100 REC2POL F. .        ; phase module --> 
+-100 -100 REC2POL F. .       ; phase module --> 
+-2000 1000 REC2POL F. .      ; phase module --> 
+-1000 -1000 REC2POL F. .     ; phase module --> 
+-16000 8000 REC2POL F. .     ; phase module --> 
+-16000 -8000 REC2POL F. .    ; phase module --> 
+16000 0 REC2POL F. .        ; phase module --> 
+0 16000 REC2POL F. .        ; phase module --> 
+\ 16384 -8192 REC2POL F. .    ; --> abort
+\ 0 0 REC2POL F. .            ; --> abort
 
 10000 89,0 POL2REC REC2POL   ROT . F. 
 10000 75,0 POL2REC REC2POL   ROT . F. 
@@ -340,22 +615,9 @@ RST_HERE
 10000 45,0 POL2REC REC2POL   ROT . F. 
 10000 30,0 POL2REC REC2POL   ROT . F. 
 10000 26,565 POL2REC REC2POL ROT . F. 
+10000 15,0 POL2REC REC2POL   ROT . F. 
 10000 14,036 POL2REC REC2POL ROT . F. 
 10000 7,125 POL2REC REC2POL  ROT . F. 
 10000 1,0 POL2REC REC2POL    ROT . F. 
 
-: 2000CORDIC
-1000 0 DO
-    POL2REC REC2POL     \ 1000 loops
-LOOP 
-;
 
-10000 89,0  2000CORDIC  ROT . F.
-10000 75,0  2000CORDIC  ROT . F.
-10000 60,0  2000CORDIC  ROT . F.
-10000 45,0  2000CORDIC  ROT . F.
-10000 30,0  2000CORDIC  ROT . F.
-10000 26,565 2000CORDIC ROT . F.
-10000 14,036 2000CORDIC ROT . F.
-10000 7,125 2000CORDIC  ROT . F.
-10000 1,0 2000CORDIC    ROT . F.