Разработка музыкального звонка с двумя режимами работы: автономным и от сети (стр. 4 из 14)

Однотипные вычисления удобно оформить в виде подпрограммы. Эта подпрограмма занимает строки 78—84. Вызов подпрограммы производится по имени addw. Подпрограмма получает номер элемента таблицы и адрес ее начала. Номер элемента передается в подпрограмму при помощи регистра YL, а адрес — через регистровую пару Z.

Используя эти данные, подпрограмма вычисляет адрес нужного элемента.Для этого она сначала удваивает номер элемента (строка79). Затем дополняет полученное значение до шестнадцатиразрядного путем записи в YH нулевого байта (строка80). И, наконец, производит сложение двух шестнадцатиразрядных величин, находящихся к этому моменту в регистровых парах Y и Z(строки81, 82). Результат вычислений при этом попадает, в регистровую пару Z.

2.6.3 Текст программы

Теперь рассмотрим текст программы с самого начала. В строках 3...10расположен модуль описания переменных (рабочих регистров). В строках 13...31располагается модуль переопределения векторов прерываний, в строках 32...41— модуль команд инициализации.

2.6.4 Особенности программы

Процедура, расположенная в строках45—52 программы, сканирует клавиатуру и находит код первой из нажатых кнопок. Найденый код находится в регистре count. Затем управление переходит к строке 53. С этого места начинается процедура выбора мелодии (строки53—58). Суть процедуры — прочитать из таблицы tabm значение адреса начала этой мелодии. То есть прочитать элемент таблицы, номер которого равен коду нажатой кнопки.

Прежде чем прочитать элемент, необходимо найти его адрес. Для вычисления адреса используем подпрограмму addw.Перед тем, как вызвать подпрограмму, подготовим все данные. Номер нажатой кнопки помещаем в регистр YL (строка 53).Адрес начала таблицы записываем в регистровую пару Z(строки 54, 55). И лишь затем в строке 56вызывается подпрограмма addw.

После выхода из подпрограммы в регистровой napeZ находится результат вычислений — адрес нужного нам элемента таблицы tabm.Следующие две команды (строки 57 и 58)извлекают тот элемент (адрес начала мелодии) и помещают его в регистровую пару X. Там этот адрес будет храниться все время, пока воспроизводится именно эта мелодия.

Следующий этап— воспроизведение мелодии. Воспроизведением мелодии занимается процедура, расположенная в строках 59—77.Для последовательного воспроизведения нот нам понадобится указатель текущей ноты. В качестве указателя текущей ноты используется регистровая пара Z. В самом начале процедуры воспроизведения мелодии в регистровую пару Z помещается адрес начала мелодии их регистровой пары X (строки 59, 60).

Затем начинается цикл воспроизведения (строки 61—77).В этом цикле программа извлекает код ноты по адресу, на который указывает наш указатель, выделяет из кода ноты код тона и код длительности, воспроизводит ноту, а затем увеличивает значение указателя на единицу. Затем весь цикл повторяется.

Этот процесс происходит до тех пор, пока код очередной ноты не окажется равным 255 (метка конца мелодии). Прочитав этот код, программа передает управление на строку 62,где в регистр Z снова записывается адрес начала мелодии. Воспроизведение мелодии начнется сначала. Этот процесс должен прерваться лишь в одном случае — при отпускании управляющей кнопкиS8.

Для проверки состояния кнопок в цикл воспроизведения мелодии включена специальная процедура (строки 61—63).Процедура упрощенно проверяет состояние сразу всех кнопок. Она считывает содержимое порта PD(строка 61)и сравнивает его с кодом 0x7F(строка 62).Прочитанное из порта значение может быть равно 0x7F только в одном случае — если все кнопки отпущенны. Если хотя бы одна кнопка нажата, то при чтении порта мы получим другое значение.

Проверкой вышеописанного условия занимается оператор breq в строке 63. Если все кнопки оказались отпущены, этот оператор завершает цикл воспроизведения мелодии и передает управление на метку ml, то есть на самое начало основного цикла программы. Там происходит выключение звука, а затем новое сканирование клавиатуры.

Если хотя бы одна кнопка окажется нажатой, то цикл воспроизведения звука продолжается дальше, и управление переходит к строке 64, где происходит извлечение кода ноты. Так как адрес этой ноты находится в регистровой паре Z (указатель текущей ноты), то для извлечения ноты просто используется команда 1pm.

В строке 65 происходит проверка признака конца мелодии. Только что прочитанный код ноты сравнивается с кодом 0xFF. Оператор breq в строке66 передает управление по метке т4,если мелодия действительно закончилась (условие выполняется). Если код ноты не равен 0xFF, перехода не происходит, и управление переходит к строке 67.

В строках 67—75происходит обработка кода ноты. То есть из кода ноты выделяется код тона и код длительности. Сначала на код ноты накладывается маска, которая оставляет пять младших разрядов, а три старших сбрасывает (строка 67). Под действием маски в регистре temp остается код тона, который затем помещается в регистр fnotа (строка68).

Теперь нам нужно найти код длительности ноты.Для этого нам заново придется извлечь код ноты из памяти программ. Так как до этого момента мы не изменяли положение указателя текущей ноты, то для извлечения нет никаких препятствий. В строке69 мы повторно извлекаем код ноты из памяти программ. Но на этот раз значение указателя увеличивается. Теперь можно приступать к выделению кода длительности. Длительность кодируется тремя младшими битами кода ноты. Для выделения этих битов нам также нужно использовать маску.Но одной маской нам не обойтись. Нам нужно не просто выделить три старших разряда, а сделать их младшими, как это показано на Рисунке 2.6.

Процедура выделения кода длительности занимает строки 70—74.

Рисунок 2.6 - Разложение кода ноты

Сначала программа производит многократный циклический сдвиг кода ноты до тех пор, пока три старших разряда не станут тремя младшими. Для сдвига используется команда rо 1. Так как сдвиг происходит через ячейку признака переноса, то нам понадобится четыре команды сдвига. Эти команды занимают в программе строки 70—73.

Затем в строке 74на полученное в результате сдвигов число накладывается маска, которая выделяет три младшие бита, а пять старших сбрасывает в ноль. Полученный таким образом код длительности записывается в регистр dnota(строка 75).

Когда код тонаи код длительности определены, производится вызов подпрограммы воспроизведения ноты (строка 76).Оператор rjmp в строке 77передает управление на начало цикла воспроизведения мелодии, и цикл повторяется для следующей ноты.

Подпрограмма воспроизведения ноты занимает строки 85—110.Она выполняет следующие действия:

- извлекает из таблицы tabkd коэффициент деления, соответствующий коду ноты;

- программирует таймер и включает звук;

- затем выдерживает паузу и звук выключает.

Если код тона равен нулю (нужно воспроизвести паузу без звука), извлечение коэффициента деления и включение звука не выполняется. Подпрограмма сразу переходит к формированию паузы.

Начинается подпрограмма воспроизведения ноты с сохранения всех используемых регистров (строки 85—88).Затем производится проверка кода ноты на равенство нулю (строка 89).Если код ноты равен нулю, то оператор breq в строке 90передает управление по метке ntl, то есть к строке, где происходит вызов процедуры формирования задержки.

Если код ноты не равен нулю, то программа приступает к извлечению коэффициента деления. Для вычисления адреса элемента таблицы tabkd, где находится этот коэффициент, снова используется подпрограмма addw.

Код тона помещается в регистр YL(строка91), а адрес начала таблицы — в регистровую пару Z(строки 92, 93).Вызов подпрограммы addw производится в строке 94. В регистровой паре Z подпрограмма возвращает адрес элемента таблицы, где находится нужный нам коэффициент деления. В строках 95, 96из таблицы извлекается этот коэффициент. А в строках 97,98он помещается в регистр совпадения таймера. В строках 99,100включается звук.

В строке 104вызывается специальная подпрограмма, предназначенная для формирования задержки. Подпрограмма называется wait и формирует задержку с переменной длительностью. Длительность задержки зависит от значения регистра dnota. По окончании задержки звук выключается (строки 102,103).

На этом можно было бы закончить процесс воспроизведения ноты. Однако это еще не все. Для правильного звучания мелодии между двумя соседними нотами необходимо обеспечить хотя бы небольшую паузу.Если такой паузы не будет, ноты будут звучать слитно. Это исказит мелодию, особенно если подряд идет несколько нот с одинаковым тоном. Формирование паузы между нотами происходит в строках 104,105.

Вспомогательная пауза формируется при помощи уже знакомой нам подпрограммы задержки. В строке 104коду паузы присваивается нулевое значение (выбирается самая минимальная пауза). Затем в строке 105вызывается подпрограмма wait. После окончания паузы остается только восстановить содержимое всех сохраненных регистров из стека (строки 106—109)и выйти из подпрограммы (строка 110).

2.6.5 Подпрограмма формирования задержки

И последнее, что нам еще осталось рассмотреть, — это подпрограмма формирования задержки. Текст подпрограммы занимает строки 111—135.Как и любая другая подпрограмма, подпрограмма wait в начале сохраняет (строки 111—114), а в конце — восстанавливает (строки 131—134)все используемые регистры.

Рассмотрим, как работает эта подпрограмма. Сначала определяется длительность задержки. Для этого извлекается соответствующий элемент из таблицы tabz.Номер элемента соответствует коду задержки, находящемуся в регистре dnota.Извлечение значения из таблицы производится уже знакомым нам образом. Команды, реализующие вычисление адреса нужного элемента таблицы, находятся в строках 115—118.Затем в строках 119 и 120производится чтение элемента таблицы. Прочитанный код задержки помещается в регистровую пару Y.