ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.07.2020
Просмотров: 3103
Скачиваний: 1
кратное произвольного периода задержки (изменяя этот период за-
держки, можно изменять темп). Вторая строка содержит частоты
каждой из 8 нот; эти значения должны быть помещены в регистр
задвижки канала 2 микросхемы 8253 для исполнения желаемых тонов.
Третья строка содержит мелодию в виде кодовых номеров от 1 до 8,
которые соответствуют восьми частотам. Эта строка завершается
кодом 0FFH, который служит признаком конца мелодии. Процедура
просто читает очередную ноту мелодии, находит соответствующую
частоту и помещает ее в канал 2. Затем длительность для этой ноты
помещается в счетчик цикла задержки, который использует счетчик
времени суток, а когда задержка кончается, то переходим к обра-
ботке следующей ноты. На рис. 2-5 показана работа этой процедуры.
;---в сегменте данных
BEAT DB 10,9,8,7,6,5,4,3,2 ;длительность нот
FREQUENCY DW 2280,2031,1809,1709 ;таблица частот
DW 1521,1353,1207,1139 ;
MELODY DB 1,2,3,4,5,6,7,8,0FFH ;номер частоты ноты
;---инициализация
PORT_B EQU 61H
COMMAND_REG EQU 43H
LATCH2 EQU 42H
IN AL,PORT_B ;получаем текущий статус
OR AL,00000011B ;разрешаем динамик и таймер
OUT PORT_B,AL ;заменяем байт
MOV SI,0 ;инициализируем указатель
MOV AL,0B6H ;установка для канала 2
OUT COMMAND_REG,AL ;посылаем в командный регистр
;---смотрим ноту, получаем ее частоту и помещаем в канал 2
NEXT_NOTE: LEA BX,MELODY ;берем смещение для мелодии
MOV AL,[BX][SI] ;берем код n-ной ноты строки
CMP AL,0FFH ;проверка на конец строки
JE NO_MORE ;если конец, то на выход
CBW ;переводим в слово
;получение частоты
MOV BX,OFFSET FREQUENCY ;смещение таблицы частот
DEC AX ;начинаем отсчет с 0
SHL AX,1 ;умножаем на 2, т.к. слова
MOV DI,AX ;адресуем через DI
MOV DX,[BX][DI] ;получаем частоту из таблицы
;начинаем исполнение ноты
MOV AL,DL ;готовим младший байт частоты
OUT LATCH2,AL ;посылаем его
MOV AL,DH ;готовим старший байт частоты
OUT LATCH2,AL ;посылаем его
;---создание цмкла задержки
MOV AH,0 ;номер функции чтения счетчика
INT 1AH ;получаем значение счетчика
MOV BX,OFFSET BEAT ;смещение таблицы длин
MOV CL,[BX][SI] ;берем длину очередной ноты
MOV CH,0 ;
MOV BX,DX ;берем младшее слово счетчика
ADD BX,CX ;определяем момент окончания
STILL_SOUND: INT 1AH ;берем значение счетчика
CMP DX,BX ;сравниваем с окончанием
JNE STILL_SOUND ;неравны - продолжаем звук
INC SI ;переходим к следующей ноте
JMP NEXT_NOTE ;
;---завершение
NO_MORE: IN AL,PORT_B ;получаем статус порта B
AND AL,0FCH ;выключаем динамик
OUT 61H,AL ;заменяем байт
2.2.6 Генерация строки тонов, одновременно с другими операциями.
Хотя в Бейсике это делается очень просто, на самом деле это
нетривиальный трюк программирования в реальном времени. Для реше-
ния этой задачи нужно использовать генерацию звука через микрос-
хему 8253 [2.2.3], так как метод, использующий микросхему 8255
[2.2.2], занимает процессор. Соответственно, только строки чистых
музыкальных тонов могут производиться таким методом - всякого
рода звуковые эффекты при этом недоступны. Основная техника прог-
раммирования в реальном времени показана в [2.1.7]. Программы,
работающие в реальном времени, модифицируют прерывание таймера,
которое останавливает процессор 18.2 раз в секунду, чтобы изме-
нить показание счетчика времени суток. Расширение процедуры пре-
рывания сравнивает новое значение счетчика времени суток со зна-
чением, показывающим время завершения генерации тона, и когда это
значение достигнуто, прерывает звук, начинает генерацию другого
тона и устанавливает время его окончания.
Высокий уровень.
Генерация строки звуков одновременно с другими операциями
является одной из возможностей очень мощного оператора PLAY,
который детально обсуждался в [2.2.5]. Надо просто добавить в
начало управляющей строки MB. Это сокращение от Music Background
(фоновая музыка); для того чтобы заставить PLAY прекратить все
другие операции, пока генерация звуковой строки не будет заверше-
на, вставьте MF. В нижеприведенном примере во время рисования и
заполнения рамки исполняется гамма (для его работы требуется
наличие графических возможностей).
100 PLAY "MB T100 O3 L4;CDEFG>ABC" 'исполняем набор нот
110 LINE (10,10)-(80,80),1,BF 'одновременно рисуем рамку
Низкий уровень.
Приведенная процедура является развитием процедуры, показанной
в предыдущем разделе, на случай реального времени. Она требует
понимания, как перепрограммировать прерывание таймера, что обсуж-
далось в [2.1.7]. На эту процедуру должен указывать вектор преры-
вания и тогда она будет выполняться 18.2 раза в секунду, в те
моменты, когда будет обновляться значение счетчика времени суток
BIOS. Обычно, будут выполняться только несколько строчек, которых
достаточно, чтобы определить, что время изменения звука еще не
наступило, - и процедура освождает процессор для решения других
задач.
Счетчик времени суток BIOS используется для измерения длитель-
ности каждой ноты. При переходе от одной ноты к другой, длитель-
ность новой ноты вычисляется как число импульсов счетчика и это
значение добавляется к текущему его значению. Каждый раз при
вызове процедуры проверяется текущее значение счетчика времени
суток, и когда ожидаемое время наконец наступает, то выполняется
набор операций по поиску новой ноты, программированию ее частоты
в канале 2 микросхемы 8253 и установлению нового счетчика дли-
тельности. Добавочный код требуется для обработки специальных
случаев первой и последней нот в строке.
;---в сегменте данных
BEAT DB 10,9,8,7,6,5,4,3,2 ;длительность нот
FREQUENCY DW 2280,2031,1809,1709 ;таблица частот
DW 1521,1355,1207,1139 ;
MELODY DB 1,2,3,4,5,6,7,8,0FFH ;номер частоты в таблице
HOLDIP DW 0 ;запоминаем оригинальный
HOLDCS DW 0 ;вектор прерывания
SOUND_NOW? DB 1 ;звук включен?
FIRST_NOTE? DB 1 ;первая нота?
END_NOTE DW 0 ;счетчик конца ноты
WHICH_NOTE DW 0 ;указатель на текущую ноту
;---инициализация вектора прерывания
;изменение вектора
PUSH DS ;сохраняем регистр
MOV AX,SEG MELODY2 ;сегмент процедуры
MOV DS,AX ;помещаем в DS
MOV DX,OFFSET MELODY2 ;смещение процедуры
MOV AL,1CH ;номер вектора прерывания
MOV AH,25H ;функция установки вектора
INT 21H ;изменение вектора
POP DS ;восстановление регистра
;
;---программа работает дальше, постоянно вызывая процедуру
;
;---в конце программы восстанавливаем вектор прерывания
MOV DX,0FF53H ;восстанавливаем оригинальные
MOV AX,0F000H ;значения для вектора 1CH
MOV DS,AX ;
MOV AL,1CH ;номер прерывания
MOV AH,25H ;функция установки вектора
INT 21H ;восстанавливаем вектор
RET ;
;---это само прерывание
MELODY2 PROC FAR
PUSH AX ;сохраняем изменяемые регистры
PUSH BX ;
PUSH CX ;
PUSH DX ;
PUSH DI ;
PUSH SI ;
PUSH DS ;
MOV AX,SS:[114] ;берем начальный DS со стека
MOV DS,AX ;восстанавливаем его
CMP SOUND_NOW?,1 ;нужен ли звук?
JE PLAY_IT ;если нет, то выход из прерывания
JMP NOT_NOW ;
PLAY_IT: CMP FIRST_NOTE?,0 ;это первая нота?
JE TIME_CHECK ;если нет, то на установку времени
;---инициализация
PORT_B EQU 61H ;определяем имена портов
COMMAND_REG EQU 43H ;
LATCH2 EQU 42H ;
IN AL,PORT_B ;берем статус порта B
OR AL,00000011B ;разрешаем динамик и таймер
OUT PORT_B,AL ;посылаем байт обратно
MOV SI,0 ;указатель на строки
MOV AL,0B6H ;инициализация канала 2 таймера
OUT COMMAND_REG,AL ;посылаем в командный регистр
MOV FIRST_NOTE?,0 ;сбрасываем флаг первой ноты
;---ищем ноту, получаем ее частоту, посылаем в канал 2
NEXT_NOTE: LEA BX,MELODY ;берем смещение строки мелодии
MOV SI,WHICH_NOTE ;указатель на текущую ноту
MOV AL,[BX][SI] ;код текущей ноты строки
CMP AL,0FFH ;проверяем признак конца
JE NO_MORE ;если да, то на конец
CBW ;иначе в словный формат
;получаем частоту
MOV BX,OFFSET FREQUENCY ;смещение таблицы частот
DEC AX ;начинаем отсчет с нуля
SHL AX,1 ;умножаем на 2, т.к. словная
MOV DI,AX ;адресуемся через DI
MOV DX,[BX][DI] ;получаем частоту из таблицы
;начинаем исполнение ноты
MOV AL,DL ;готовим младший байт частоты
OUT LATCH2,AL ;посылаем в регистр задвижки
MOV AL,DH ;готовим старший байт
OUT LATCH2,AL ;посылаем его
;---пустой цикл, определяющий длительность нот
TIME_IT: MOV AH,0 ;фнукция чтения счетчика
INT 1AH ;получаем значение счетчика
MOV BX,OFFSET BEAT ;смещение строки длин нот
MOV CL,[BX][SI] ;длительность текущей ноты
MOV CH,0 ;
MOV BX,DX ;младшее слово значения счетчика
ADD BX,CX ;добавляем длину в импульсах
MOV END_NOTE,BX ;запоминаем время окончания
TIME_CHECK: MOV AH,0 ;функция чтения счетчика
INT 1AH ;читаем счетчик
CMP DX,END_NOTE ;сравниваем с нужным
JNE NOT_NOW ;если неравно, то выходим
MOV SI,WHICH_NOTE ;иначе, берем следующую ноту
INC SI ;увеличиваем номер ноты
MOV WHICH_NOTE,SI ;запоминаем его
JMP NEXT_NOTE ;начинаем следующую ноту
;---завершение процедуры
NO_MORE: IN AL,PORT_B ;берем статус порта B
AND AL,0FCH ;выключаем динамик
OUT 61H,AL ;возвращаем байт
MOV SOUND_NOW?,0 ;восстанавливаем переменные
MOV FIRST_NOTE?,1 ;
NOT_NOW: POP DS ;восстанавливаем регистры
POP SI ;
POP DI ;
POP DX ;
POP CX ;
POP BX ;
POP AX ;
IRET ;возврат из прерывания
MELODY2 ENDP
2.2.7 Создание плавного перехода тонов.
Плавные переходы тонов производятся за счет непрерывного изме-
нения частоты. Этого можно достигнуть как в Бейсике, так и прог-
раммируя на низком уровне. Этот звуковой эффект можно сделать
более выразительным, если немного уменьшать длительность каждого
сегмента тона при повышении звука или слегка увеличивать длитель-
ность при понижении.
Высокий уровень.
В Бейсике надо просто поместить оператор SOUND [2.2.2] в цикл,
используя очень малые длины тонов. При каждом новом проходе цикла
надо увеличивать частоту. Смотрите [2.2.8], где приведен пример
использования оператора PLAY для более быстрых переходов.
100 FOR N = 1 TO 500 STEP 15
110 SOUND 400 + N,1
120 NEXT
Низкий уровень.
Проще всего использовать метод генерации звука, управляемый
микросхемой интерфейса с периферией 8255. Просто меняйте значение
бита 1 порта B между 0 и 1, используя для отсчета времени пустой
цикл, как показано в [2.2.2]. При начале каждого нового пустого
цикла, засчет засылки значения в CX, слегка изменяйте это значе-
ние. Здесь тон повышается:
;---запрет микросхемы таймера
PB EQU 61H ;адрес порта B микросхемы 8255
IN AL,PB ;получаем из него байт
OR AL,1 ;сбрасываем бит 0
OUT PB,AL ;возвращаем байт в порт
;---установка частоты и длительности звука
MOV BX,9000 ;начальное значение счетчика
MOV DX,3000 ;длительность звука 3000 циклов
REPEAT: ;сюда возвращаемся после цикла
;---установка бита динамика
OR AL,00000010B ;устанавливаем бит 1
OUT PB,AL ;посылаем байт в порт B
MOV CX,BX ;установка счетчика для 1/2 цикла
CYCLE1: LOOP CYCLE1 ;пустой цикл на 1000 повторов
;---сброс бита динамика
AND AL,11111101B ;сбрасываем бит 1
OUT PB,AL ;посылаем байт в порт
MOV CX,BX ;установка счетчика
CYCLE2: LOOP CYCLE2 ;пустой цикл
;---переход к следующему циклу
DEC BX ;увеличиваем частоту, уменьшая
DEC BX ;счетчик
DEC DX ;уменьшаем оставшуюся длительность
JNZ REPEAT ;если DX не 0, то новый цикл
Этот простой метод приводит к тому, что высокие тона проходят
значительно быстрее, чем низкие. Для коротких интервалов такой
эффект может быть желательным, а когда он не нужен, надо добавить
код, который при повышении тона пересылает в DX большие значения
на следующем цикле.
2.2.8 Создание звуковых эффектов.
Звуковые эффекты обычно достигаются непрерывным изменением
частоты тона. Только PCjr достаточно хорошо оборудован для этой
цели (см. обсуждение в [2.2.1]). На других машинах нельзя произ-
водить звуковые эффекты одновременно с другими операциями.
Высокий уровень.
Благодаря мощности своих операторов SOUND и PLAY Бейсик позво-
ляет достаточно легко создавать сложные звуковые эффекты. Но все
должно быть сконструировано из чистых музыкальных тонов, а это
значит, что эффект дисторции звука должен достигаться за счет
такого быстрого изменения тона, что ухо не успевает разделить
тона. Например, душераздирающее "чириканье" может быть получено
при быстром переключении между одним и тем же тоном, отстоящим на
несколько октав:
100 FOR N = 1 TO 100 'установка длительности
110 PLAY "L64 T255" 'самый быстрый темп
120 PLAY "O1A" 'выдаем низкое A
130 PLAY "O5A" 'выдаем высокое A
140 NEXT 'повтор
При изменении частоты всего на несколько герц получаем вибрацию:
100 FOR N = 1 TO 100 'установка длительности
110 SOUND 440,1 'выдаем ноту A
120 SOUND 445,1 'немного меняем частоту
130 NEXT 'повтор
Другая техника заключается во вложении плавно меняющихся тонов
внутрь последовательности, которая сама гуляет по частотам вверх
или вниз. На рис. 2-6 показана движущаяся вверх последователь-
ность. Многие игры с лабиринтами используют эту технику:
100 FOR I = 1 TO 10 'число повторений
110 FOR J = 1 TO 6 'число разных октав
120 PLAY "MBL64T255O=J;BA#AG#GF#FED#DC#CC#DD#EFF#GG#AA#B"
130 NEXT 'повтор в более высокой октаве
140 NEXT 'повтор всей последовательности
PCjr значительно более мощный, чем остальные машины, благодаря
специальной микросхеме генератора звука. Оператор NOISE может
производить множество звуков, формат этого оператора такой:
NOISE источник, громкость, длительность
Источник - это число от 0 до 7, значение которого приведено в
таблице:
0 периодический шум в высоком диапазоне
1 периодический шум в среднем диапазоне
2 периодический шум в низком диапазоне
3 периодический шум, диапазон меняется с каналом 3
4 белый шум в высоком диапазоне
5 белый шум в среднем диапазоне
6 белый шум в низком диапазоне
7 белый шум, диапазон меняется с каналом 3
Громкость задается числом от 0 до 15, где 0 соответствует от-
сутствию звука. Длительность указывается числом импульсов счетчи-
ка времени суток, которые отсчитываются 18.2 раза в секунду.
Низкий уровень.
Любой из способов, показанных на Бейсике может быть реализован