Závěrečný projekt MMIA - Generátor hudby

František Nepor, Adam Pišl

Obsah:

1. Úvod
2. Realizace
3. Závěr
4. Literatura

Úvod

Realizace

Základem programu je generátor tónu o definované prekvenci tvořený 16b čítačem 1. V obsluze přetečení tohoto časovače je negována hodnota na vnějším pinu mikrokontroléru, na kterém se nachází reproduktor. O správný výběr předvolby pro časovač 1 se stará program v hlavní smyčce. Časovač 0 se stará o správné dodržení délky jednotlivých tónů. Tento časovač je pomocí proměnné typu int ještě rozšířen na celkových 24b, aby bylo možné zpracovávat časy dostatečné délky.
Program přehrává uloženou melodii stále dokola. Průběh programů je patrný z následujících vývojových diagramů.

Vývojový diagram hlavního programu	Vývojový diagram obsluhy přerušení časovače 1	Vývojový diagram obsluhy přerušení časovače 0

Vložení do stávajícího programu je velice jdnoduché, stačí přilinkovat programovou knihovnu, knihovnu s melodiemi a nadefinovat správný port a pin, na kterém bude připojen reproduktor. Následuje ukázka zkušebního hlavního programu:

      #include <avr/io.h>
      #include <avr/interrupt.h>

      #define PortReproDir DDRD       // určení řídícího registru portu na kterém je reproduktor (DDRx)
      #define PortRepro PORTD         // určení portu na kterém je reproduktor (PORTx)
      #define PinRepro 7              // určení pinu portu na kterém je reproduktor (0 - 7)
      #define F_OSC 8000000           // určení kmitočtu taktovacího oscilátoru

      #include "Generator.c"          // knihovna programu
      #include "melodie.h"            // zdroj ukázkových melodií

      void main(void)                 // program přehraje ukázkové melodie a skončí v nekonečné smyčce
      {
       Prehraj(Ovcaci_Ctveraci);
       Prehraj(Arkanoid);
       Prehraj(Nesem_Vam_Noviny);
       Prehraj(Stedrej_Vecer);

       while(1);
      }
      

Program je vypracován tak, aby bylo možno jednoduchým způsobem změnit přehrávanou melodii. Z toho důvodu je pole obsahující zápis melodie vloženo v samostatném souboru, který je pak do programu vložen.
Zápis melodie se skládá z dvojic bytů, následujících po sobě.
První řádek každé melodie určuje rychlost přehrávání (tempo). Horní nibble prvního bytu určuje rychlost (1 - pomala, 2 - rychleji, ...), spodní nibble prvního bytu musí být 0xF. Druhý byte může být cokoliv.
Další řádky určují jednotlivé noty. Horní nibble prvního bytu je oktáva (0x1 - 0x3), dolní nibble prvního bytu je půltón (0x1 - C, 0x2 - C#, ..., 0xC - H). Pomlka se zadává 0x00 v prvním bytu. Druhý byte určuje délku noty nebo pomlky (0x1 - celá, 0x2 - půlová, 0x4 - čtvrťová, ....).
Přehrávání se ukončí bytem 0xFF.

Příklad melodie:

	char melodie[] = {
	0x1F, 0x01, // nastavení rychlosti 1

	0x00, 0x01, // pomlka, celá

	0x23, 0x04, // 2. oktáva, tón D, čtvrťová
	0x27, 0x04, // 2. oktáva, tón Fis, čtvrťová 
			
	0x28, 0x08, // 2. oktáva, tón G, osminová
	0x27, 0x08, // 2. oktáva, tón Fis, osminová
	0x25, 0x04, // 2. oktáva, tón E, čtvrťová

	0xFF }; // konec melodie 
				

Závěr

Literatura