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单片机学习,C51单片机入门经典30课 第二十五课

xilinxue  发表于 2009/2/10 12:50:52      801 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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第25课,乐谱方式输入的音乐播放,仙剑奇侠传


这一课开始,我们就要听到美妙的音乐了,这一课,我们可以听到演奏仙剑奇侠传的乐谱。


这一课的程序,增加了2个比较复杂的函数,一个乐谱解释函数,一个音乐播放函数。我们音乐仙剑奇侠传的乐谱以一个我们自己定义的乐谱形式写好,作为一个预定义的字符串。再通过乐谱解释函数解释为“音符频率的序号”和“音符播放的时间”两个数组,在音乐播放函数中,就将音符频率的序号数组对应的频率送入定时器预置数中,再延时对应音符播放的时间。这样音乐就播放出来了。


仙剑奇侠传的乐谱:


"|3_3_3_2_3-|2_3_2_2_,6,6_,7_|12_1_,7,6_,5_|,6---|"
"3_3_3_2_3.6_|5_6_5_5_22_3_|45_4_32_1_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|26_5_32_3_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_76_7_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|67_6_76_7_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_7.5_|6---|"
乐谱书写规则:
1 2 3 4 5 6 7 为7个基本音阶
前面加逗号','表示这是低音
前面加上点号'`'表示这是高音
后面加'#',表示这个音符升半个音阶
后面加'.',表示这个音符要再加长自身一半的延时
后面加一个或多个'-',每个表示延时一拍
后面加一个或多个'_',表示这个音符要缩短自身一半的时长,最多支持2个'_'。


这些规则对一般的乐谱都可以应付得来了。


下面看程序:


――――――――――――――――――――――――
#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
#include //包括一个52标准内核的头文件
char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的
sbit BEEP="P1"^7; //喇叭输出脚
sbit K1= P3^2;
sbit K2= P3^5;
sbit K3= P2^4;
sbit K4= P2^5;
uchar th0_f; //在中断中装载的T0的值高8位
uchar tl0_f; //在中断中装载的T0的值低8位
//T0的值,及输出频率对照表
uchar code freq[36*2]={
0xA9,0xEF,//00220HZ ,1 //0
0x93,0xF0,//00233HZ ,1#
0x73,0xF1,//00247HZ ,2
0x49,0xF2,//00262HZ ,2#
0x07,0xF3,//00277HZ ,3
0xC8,0xF3,//00294HZ ,4
0x73,0xF4,//00311HZ ,4#
0x1E,0xF5,//00330HZ ,5
0xB6,0xF5,//00349HZ ,5#
0x4C,0xF6,//00370HZ ,6
0xD7,0xF6,//00392HZ ,6#
0x5A,0xF7,//00415HZ ,7
0xD8,0xF7,//00440HZ 1 //12
0x4D,0xF8,//00466HZ 1# //13
0xBD,0xF8,//00494HZ 2 //14
0x24,0xF9,//00523HZ 2# //15
0x87,0xF9,//00554HZ 3 //16
0xE4,0xF9,//00587HZ 4 //17
0x3D,0xFA,//00622HZ 4# //18
0x90,0xFA,//00659HZ 5 //19
0xDE,0xFA,//00698HZ 5# //20
0x29,0xFB,//00740HZ 6 //21
0x6F,0xFB,//00784HZ 6# //22
0xB1,0xFB,//00831HZ 7 //23
0xEF,0xFB,//00880HZ `1
0x2A,0xFC,//00932HZ `1#
0x62,0xFC,//00988HZ `2
0x95,0xFC,//01046HZ `2#
0xC7,0xFC,//01109HZ `3
0xF6,0xFC,//01175HZ `4
0x22,0xFD,//01244HZ `4#
0x4B,0xFD,//01318HZ `5
0x73,0xFD,//01397HZ `5#
0x98,0xFD,//01480HZ `6
0xBB,0xFD,//01568HZ `6#
0xDC,0xFD,//01661HZ `7 //35
};
//定时中断0,用于产生唱歌频率
timer0() interrupt 1
{
TL0=tl0_f;TH0=th0_f; //调入预定时值
BEEP=~BEEP; //取反音乐输出IO
}
//******************************
//音乐符号串解释函数
//入口:要解释的音乐符号串,输出的音调串,输出的时长串
changedata(uchar *song,uchar *diao,uchar *jie)
{
uchar i,i1,j;
char gaodi; //高低+/-12音阶
uchar banyin;//有没有半个升音阶
uchar yinchang;//音长
uchar code jie7[8]={0,12,14,16,17,19,21,23}; //C调的7个值
*diao=*song;
for(i=0,i1=0;;)
{
gaodi=0; //高低=0
banyin=0;//半音=0
yinchang=4;//音长1拍
if((*(song+i)=='|') || (*(song+i)==' ')) i++;
//拍子间隔和一个空格过滤
switch(*(song+i))
{
case ',': gaodi="-12";i++;//低音
break;
case '`': gaodi="12";i++; //高音
break;
}
if(*(song+i)==0) //遇到0结束
{
*(diao+i1)=0; //加入结束标志0
*(jie+i1)=0;
return;
}
j=*(song+i)-0x30; i++; //取出基准音
j=jie7[j]+gaodi; //加上高低音
yinc: switch(*(song+i))
{
case '#': //有半音j加一个音阶
i++;j++;
goto yinc;
case '-': //有一个音节加长
yinchang+=4;
i++;
goto yinc;
case '_': //有一个音节缩短
yinchang/=2;
i++;
goto yinc;
case '.': //有一个加半拍
yinchang=yinchang+yinchang/2;
i++;
goto yinc;
}
*(diao+i1)=j; //记录音符
*(jie+i1)=yinchang; //记录音长
i1++;
}
}
//******************************************
//奏乐函数
//入口:要演奏的音乐符号串
void play(uchar *songdata)
{
uchar i,c,j=0;
uint n;
uchar xdata diaodata[112]; //音调缓冲
uchar xdata jiedata[112]; //音长缓冲
changedata(songdata,diaodata,jiedata); //解释音乐符号串
TR0=1;
for(i=0;diaodata[i]!=0;i++) //逐个符号演奏
{
tl0_f=freq[diaodata[i]*2]; //取出对应的定时值送给T0
th0_f=freq[diaodata[i]*2+1];
for(c=0;cfor(n=0;n<32000;n++);
TR0=0;
for(n=0;n<500;n++); //音符间延时
TR0=1;
}
TR0=0;
}
//仙剑
uchar code xianjian[]={
"|3_3_3_2_3-|2_3_2_2_,6,6_,7_|12_1_,7,6_,5_|,6---|"
"3_3_3_2_3.6_|5_6_5_5_22_3_|45_4_32_1_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|26_5_32_3_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_76_7_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|67_6_76_7_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_7.5_|6---|"
};
//乐谱方式输入的音乐播放,仙剑奇侠传
void main(void) // 主程序
{
TMOD = 0x01; //使用定时器0的16位工作模式
TR0 = 0;
ET0 = 1;
EA = 1;
while(1)
{
play(xianjian);
}
}
――――――――――――――――――


这里最复杂是乐谱解释函数,是逐个字符解释的。基本上是以下过程:遇到拍子分隔符和空格跳过,判断是否高低音,读音符,调整为高低音音符,读音符后的升半个音符的“#”,读延长音“-”“.”,读缩短一半音长的“_”,字符串结束符“0x00”。请仔细领会这个函数。


奏乐函数就比较简单,基本上就是从数组中取出音符和时长,送入定时器预置数,再延时即可。在每个音符播放前后,用TR0控制是否输出音乐,每个音符之间也有短暂静音,以使音乐更为清晰。


在本程序中,播放音乐函数中,我们使用了xdata的空间的RAM,这是因为乐谱的数据需要比较多的内存,data和idata空间已经放不下了的原因。由于DX516内部是有768个字XRAM可以直接仿真使用的。所以我们仿真不会有任何问题。但是如果你把这个程序烧写到一片没有XRAM的芯片中,比如at89c52之类,就会出现无法运行的现象。在使用没有XRAM的51芯片时,如果使用了XRAM,则要在总线上外加一个内存芯片,比如62256之类。


完全看懂了程序之后,请编译运行,观察结果。按全速,可以听到美妙的仙剑音乐从蜂鸣器中传出,真是太奇妙了!


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    xilinxue   发表于 2009/2/10 12:50:52


    编写一个其他的你熟悉的比较简单的乐谱,替换掉仙剑音乐,做本试验。:由于在播放函数里只定义112个音符符的空间,注意您的乐谱不要超过这个数目。如果需要调大,注意 编译后不要超过仿真器内部的768个XRAM空间。
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    引用 xilinxue 2009/2/10 12:50:52 发表于2楼的内容

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