Глава 2. Таймеры и звук.

Раздел 2. Создание звука.

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 решения этой задачи нужно использовать генерацию звука через микросхему 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 программирования 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 изменить показание счетчика времени суток. Расширение процедуры прерывания сравнивает новое значение счетчика времени суток со значением, показывающим время завершения генерации тона, и когда это значение достигнуто, прерывает звук, начинает генерацию другого тона и устанавливает время его окончания.

Hизкий уровень.

Приведенная процедура является развитием процедуры, показанной в предыдущем разделе, на случай реального времени. Она требует понимания, как перепрограммировать прерывание таймера, что обсуждалось в {2.1.7}. Hа эту процедуру должен указывать вектор прерывания 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 длительности каждой ноты. При переходе от одной ноты к другой, длительность новой ноты вычисляется как число импульсов счетчика и это значение добавляется к текущему его значению. Kаждый 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 длительности. 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

<~-2.2.5 Генерация набора тонов.
Содержание
2.2.7 Создание плавного перехода тонов.-~>