ewma_avg.hpp

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#ifndef EWMA_AVG_H
#define EWMA_AVG_H
 
#include <Arduino.h>
 
#include "type_traits.hpp"
 
constexpr uint8_t round_up_to_power_of_2(uint16_t v)
{
  if (__builtin_popcount(v) == 1) { return __builtin_ctz(v) - 1; }
 
  uint8_t next_pow_of_2{ 0 };
 
  while (v)
  {
    v >>= 1;
    ++next_pow_of_2;
  }
 
  return --next_pow_of_2;
}
 
template< uint8_t A = 10 >
class EWMA_average
{
public:
  void addValue(int32_t input)
  {
    ema_raw = ema_raw - ema + input;
    ema = ema_raw >> round_up_to_power_of_2(A);
 
    ema_ema_raw = ema_ema_raw - ema_ema + ema;
    ema_ema = ema_ema_raw >> (round_up_to_power_of_2(A) - 1);
 
    ema_ema_ema_raw = ema_ema_ema_raw - ema_ema_ema + ema_ema;
    ema_ema_ema = ema_ema_ema_raw >> (round_up_to_power_of_2(A) - 2);
  }
 
  auto getAverageS() const
  {
    return ema;
  }
 
  auto getAverageD() const
  {
    return (ema << 1) - ema_ema;
  }
 
  auto getAverageT() const
  {
    return 3 * (ema - ema_ema) + ema_ema_ema;
  }
 
private:
  int32_t ema_ema_ema_raw{ 0 };
  int32_t ema_ema_ema{ 0 };
  int32_t ema_ema_raw{ 0 };
  int32_t ema_ema{ 0 };
  int32_t ema_raw{ 0 };
  int32_t ema{ 0 };
};
 
#endif