智能仪器(第4章).ppt

1、自动化装置修订第4章，北方工业高等院校自动化系李宇春成教授LYCNCUT.EDU.CN 2006.9，第4章电子音乐的制作，4.1电子音乐的生成原理：音乐的旋律由数百KHz的音乐波形合成。 例如二胡，钢丝使蛇皮振动发音，小提琴也是钢丝使音箱振动发音。 修正机的发声原理由特定的旋律、定时产生周期的方波生成。 (医学超声20K )音乐的基本构成是通过延迟子程序实现音符、拍子(1)乐谱中的不同音符从不同频率的正弦波产生(2)声音的节拍，计算某声音的周期(1/频率)，如果将该周期除以2，则成为半周期的时间。 通过利用计时器进行半周期校正时刻，每当半周期校正时刻到来时反转输出脉冲的I/O通讯端口，反复进

2、行该操作，能够得到与I/O通讯端口对应的频率的脉冲。 再用硬件电路对脉冲进行滤波，得到近似的正弦波信号，对小的电喇叭发出音乐的声音。 4.2音频脉冲与计数初始值之间的关系8051的内部定时器使用方法1来操作，并且可以通过改变定时器的计数初始值TH0和TL0，来产生不同频率的音频脉冲。 关于计数脉冲与频率的关系，在Fr :所产生的音乐频率声音周期： T=1/Fr、声音半周期： T/2=1/(2Fr) Fi :计时器计数频率、12M水晶振动的情况下，内部校正时一次需要1s，因此其频率为Fi 1MHz。 6M水晶振动时，内部修正时一次为2s，频率为Fi 0.5MHz。 n :半周期内的计数器的计数次

3、数N=(1/(2Fr)(1/Fi)=Fi/(2Fr )，计数器被键盘增量，对全部向上溢出进行计数。 因此，计数初始值的校正公式中，成为t 65536 n 65536 fi/(2fr ) 6553650000/fr (12 m水晶振动) t 65536 n 65536 fi/(2fr ) 65536250000/fr ()的高音DO(104HZ )的校正初始值为低音DO 在26263627中音DO的T65536500000/52364580高音DO的T65536500000/104765059半音两个音符间的频率差即下面的音符表中，带编号的音符是半音，如钢琴键的黑色的音键那样，与相邻的白色的音键

4、之间存在半音4.3如果用节拍表示音符的节拍和节拍查询密码音符连续的时间，将节拍的最小单位设为1/4拍(或1/8拍)，将1/4拍(或1/8拍)的延迟设为DELAY时间，则该预期的节拍时间是其倍数，4.4乐谱(简单谱识别频谱简谱阅读：每单音符拖动一拍音符，一拍二音符下只有单下划线，各拍前有1点下划线者为1/4拍，对应后有1点下划线的单音符为3/4拍前有1点下划线者为1/2拍，对应后没有1点下划线的单音符为1.5拍，4.5乐谱记述(1) 根据t值表创建数据表table 1，12 m晶体振荡时的t值表： dw64260、64400、64254、64580dw64684、64777、64820、6489

5、8dw64968、65030、65058、65058 65178，65217 dw 6252，65283，65297，65323 dw 65347，65357，65377，(2)。 设定1/4拍的延迟时间(167ms )，在延迟子程序中完成： DELAY:MOV R7、#02 DEL2: MOV R4、#167 DEL3: MOV R3、#248 DJNZ R3、$ )的4代表1拍6代表1.5拍，半字节最大数0FH代表3.75拍使用乐谱记述单字节记述时：按每个音符1字节，字节的上位4二进制位是简并性查询密码(音符)，下位4二进制位是拍子查询密码(拍子)，根据乐谱制作数据表TABEL。 采用双字

6、节描述时：每个音符使用2字节，1字节使用简易频谱查询密码，1字节使用节拍查询密码。乐谱“5”对应于记录符“8”，乐谱“6”对应于记录符“9”。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 由于83H、81H、94H、84H、0B4H和0A8H需要在它们之间插入停顿以区分“55”和“7”，因此改变为82H、01H、81H、94H和844h的实际效果此时依赖于佘振，电喇叭仍然发出同样，A4H、04H之后1拍的声音也明显变弱。 (4)计程仪编程硬件电路如图所示。 蜂鸣器的动作由单片微型计算机的P3.7控制。 输出低电平时蜂鸣器响，输出高电平时不响。主计程仪报警分块图、中断报警计程仪分块图、蜂鸣器驱动电路蜂鸣器内

7、有电感量，可以发挥过滤效果的POINTER DATA 30H； 查看乐谱表指针TEMP DATA 22H。 临时存储器针织面料freq _ h数据21 h； 与音符的频率对应的T0高字节FREQ_L DATA 20H； 与音符频率对应的T0低字节OutPulse BIT P3.7； 音频脉冲输出脚本/音频脉冲输出脚本/音频脉冲输出脚本/音频脉冲输出脚本/音频脉冲输出脚本简单查询密码指针为0，NEXT: MOV A，指针； 指针的内容是A MOV DPTR、#TAB_MU； 准备表示标题的开头地址MOVC A，A DPTR的乐谱表。 取简单查询密码和节拍长度MOV R2，a的临时缩短查询密码JZ

8、 END1； 如果为0，则退出ANL A，#0FH。 不为0，节拍长度为MOV R5，a； 存储在延迟针织面料R5中，根据其值延迟MOV A、R2。 交易a； 将音符查询密码放置在a的后4位ANL A、#0FH上- JNZ SING CLR TR0； 0、此次不发出SJMP DE1、SING: DEC A的声音。 不是0，而是减去1，准备t值表(按表格排列的方法) RL A。 由于t的每一个值占用2字节，因此将音符乘以2得到指针片偏移量MOV TEMP，a。 暂时保存MOV DPTR，#TAB_T； t值标题的开头地址MOVC A，A DPTR； 得到t值高的字节MOV TH0，a。 T0高字

9、节初始值MOV FREQ_H，a； 暂时保存，等待下次重载的TH0 MOV A、TEMP； INC A； 低字节MOVC A、A DPTR； 得到t值低的字节MOV TL0，a。 T0低字节初始值MOV FREQ_L，a； - SETB TR0； 启动T0、开始时间节点计数、DE1: SETB OutPulse； 静音，高电平不输出ACALL DELAY。 用节拍的长度延迟相应的时间INC POINTER； 在指针上加1，指向下一个音符SJMP NEXT。 末端13360 clr tr 0； 再次执行并反复播放这首曲子的SJMP STAR0结束了的普计程仪节目- TAB_T: 关于乐谱频率的简

10、易查询密码t值表(支持6M水晶振动) dw 64898、64968、65030、65058 dw 65110、65157、65178、65217 dw 65252、65283、65297- Tim0_ int : mov TL 0、f MOV TH0、FREQ_H； 重载t0CPL输出脉冲； 声音脉冲输出逆RETI； 日期： mov r 7，#01H； 延迟子程序DEL2: MOV R4、#187 DEL3: MOV R3、#248 DJNZ R3、$ DJNZ R4、DEL3 DJNZ R7、DEL2 DJNZ R5、DELAY； 以R5的大小延迟拍子规定的时间RET、TAB_MU: 第一段的乐谱表DB 82H、01H、81H、94H、84H DB 0B4H、0A4H、04H DB 82H、01H、81H、94H、84H DB 0C4H、0B4H、04 h第二段的乐谱表DB 82H、01H、81H、0F4H、0 d4h DD 重复第0E1H、0D4H、0B4H、0B4H 1段的DB 8