MIDI信号的解码及实时音符显示

单片机论文MIDI信号的解码及实时音符显示摘要:介绍了MIDI数据的格式,讨论了一种使用AT89C51系列单片机完成MIDI信号的实时解码,从中提高音符数据,并随时利用专用LED驱动芯片将音符显示出来的设计方案。该方案经实际产品应用,证明合理可靠。关键词:MIDI串行接口LED显示MIDI是音乐设备数字接口的简答,是各种电子音乐设备之间数据传输的标准接口,广泛应用于各种电子乐器上,目前较高档的电子琴子均带有MIDI接口。笔者在开发用于音乐教学的产品“音乐电教板”的过程中,遇到了有关MIDI信号解码的问题,产品要求能够接受电子琴传送来的MIDI信号,并将相应的音符显示出来。经过对MIDI协议的研究,用AT89C51单片机和128段LED显示控制芯片BC7281构成的系统完成了设计要求。1MIDI信号简介及与单片机的接口MIDI信号的传输采用异步串行方式,其速率为31.5kbps,数据格式为8个数据位、1个起始位和1个停止位。因此,完全可以采用MCS51单片机内部的硬件UART串口完成MIDI信号的接收和发送(本设计中只用到其接收部分),在硬件方面只需采取适当的电路进行电平转换即可。MIDI接口采用标准的5芯DIN连接器,如图1。传送电缆使用屏蔽层的双绞线电缆,因为信号的传输利用的是电流信号而不是电压信号,所以其抗干扰能力比较强,尽管其速率高达31.5kbps,传输距离仍可以达到15m,比常见的RS-232接口的传送距离要远。一般的MIDI接收电路如图2,本文采用与之相同的电路。其中RX接单片机的串口RX端,电路中的光耦既起到隔离的作用,又有电平转换的作用,因为速率较高,必须选用开关速度较高的型号,这里使用的是6N136。D1是保护二极管。MIDI中共有16个通道(channel),一般称之为通道1至通道16