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// 縦続形 IIR フィルタの構成要素として使う 2 次の IIR フィルタ
//      b0 は 1 と仮定している
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// 2018/10/11, Copyright (c) 2017 MIKAMI, Naoki
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#ifndef IIR_BIQUAD_HPP
#define IIR_BIQUAD_HPP

#include "mbed.h"

// 2 次の IIR フィルタ
namespace Mikami
{
    class Biquad
    {
    public:
        // フィルタの係数をまとめて扱うための構造体
        struct Coefs { float a1, a2, b1, b2; };

        // デフォルト･コンストラクタ
        //      係数は構造体 Ceofs で与える
        Biquad(const Coefs ck = (Coefs){0, 0, 0, 0})
            : a1_(ck.a1), a2_(ck.a2), b1_(ck.b1), b2_(ck.b2)
        { Clear(); }       

        // 係数を個別に与えるコンストラクタ
        Biquad(float a1, float a2, float b1, float b2)
            : a1_(a1), a2_(a2), b1_(b1), b2_(b2)
        { Clear(); }       

        // 2 次のフィルタを実行する
        float Execute(float xn)
        {
            float un = xn + a1_*un1_ + a2_*un2_;
            float yn = un + b1_*un1_ + b2_*un2_;
        
            un2_ = un1_;
            un1_ = un;
        
            return yn;
        }

        // 係数を設定する
        void SetCoefs(const Coefs ck)
        {
            a1_ = ck.a1;
            a2_ = ck.a2;
            b1_ = ck.b1;
            b2_ = ck.b2;
        }

        // 内部変数（遅延器）のクリア
        void Clear() { un1_ = un2_ = 0; }

    private:
        float a1_, a2_, b1_, b2_;
        float un1_, un2_;

        // コピー･コンストラクタ禁止
        Biquad(const Biquad&);
    };
}
#endif  // IIR_BIQUAD_HPP