五一电子阅读：《自制仪表》—《单片机演奏音乐的实现》

      要单片机8031产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期，然后用计数器计数1/2 此周期，计时到即将输出脉冲的I/O管脚反相，再重计时输出，既可在此I/O管脚得到此音频的脉冲。

   用8031内部定时/计数器计数，使其工作于模式1，要得到不同频率的音频信号，只要改变其计数值即可。如要产生频率为f的音频信号，计数器计数如下：
                                N=2-10/f（采用6M晶振）

    表1为C调各音符频率与计数值N的对照表
     一、硬件
     用广州单片机实验室设计开发的ZH5101单板机，从其扩展口P1口的P1.0管脚拉出一根线，外加如右下图所示的电路，就做成了会奏乐的单片机。
     二、软件设计
     要输出某一曲调，必须知道此曲调所包括的音符以及每个音符所占的节拍。本软件将一个音符用一个字节的代码表示。字节高四位代表简码，低四位代表音符的节拍数，设1/4拍所占时间为T，则一个节拍的时间为4T，如某一音符节拍为2/4拍，则声音的延续时间为2T，在2T时间里，P1.0输出的即为此音符的音频脉冲。

     为使读者能进一步了解此软件的设计思想，现举例如下：
     如要输出曲调|63 43 26|，此谱只有4个音符，可先对这4个音符建一计数值表TAB如表2，再根据每个音符的简码号极其节拍数依次将其代码存于TAB1地址开始的存储单元，高四位存简码号，低四位存节拍。如6的简码号为1，节拍数为2/4，即2T，则写入的数据代码为12H，高四位为1，低四位为2（2T），这样根据以上曲调从TAB1开始处依次写入：12H，32H，42H，32H，24H，14H便组成了音符代码表（表3）。
     程序运行时，从代码表中依次读出各音符代码，根据高位的简码号从TAB表中取出相应的计数值送THO TLO，再根据低位的节拍数确定每个音符相应的延时时间。本程序流程图如下：
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表１

音符	频率（Hz)	简码（Ｎ值）	音符	频率（Hz)	简码（Ｎ值）
低１	２６２	Ｆ１１７Ｈ	＃４	７４０	ＦＡＢ８Ｈ
＃１	２７７	Ｆ１Ｅ５Ｈ	中５	７８４	ＦＢ０４Ｈ
低２	２９４	Ｆ２Ｂ６Ｈ	＃５	８３１	ＦＢ４ＣＨ
＃２	３１１	Ｆ３７０Ｈ	中６	８８０	ＦＢ８ＦＨ
低３	３３０	Ｆ４２９Ｈ	＃６	９３２	ＦＢＣＦＨ
低４	３４９	Ｆ４ＣＥＨ	中７	９８８	ＦＣ０ＢＨ
＃４	３７０	Ｆ５７１Ｈ	高１	１０４６	ＦＣ４３Ｈ
低５	３９２	Ｆ６０８Ｈ	＃１	１１０９	ＦＣ７ＡＨ
＃５	４１５	Ｆ６９６Ｈ	高２	１１７５	ＦＣＡＣＨ
低６	４４０	Ｆ７１ＦＨ	＃２	１２４５	ＦＣＤＣＨ
＃６	４６６	Ｆ７９ＥＨ	高３	１３１８	ＦＤＯ９Ｈ
低７	４９４	Ｆ８１７Ｈ	高４	１３９７	ＦＤ３４Ｈ
中１	５２３	Ｆ８８７Ｈ	＃４	１４８０	ＦＤ５ＣＨ
＃１	５５４	Ｆ８Ｆ２Ｈ	高５	１５６８	ＦＤ８２Ｈ
中２	５７８	Ｆ９３ＤＨ	＃５	１６６１	ＦＤＡ５Ｈ
＃２	６２２	Ｆ９Ｂ８Ｈ	高６	１７６０	ＦＤＣ７Ｈ
中３	６５９	ＦＡ１２Ｈ	＃６	１８６５	ＦＤＥ７Ｈ
中４	６９８	ＦＡ６７Ｈ	高７	１９７６	ＦＥ０５Ｈ

表２

音符	简码	Ｎ值	存储地址
６	１	Ｆ７１ＦＨ	ＴＡＢ
２	２	Ｆ９３ＤＨ	ＴＡＢ＋２
３	３	ＦＡ１２Ｈ	ＴＡＢ＋４
４	４	ＦＡ６７Ｈ	ＴＡＢ＋６

表３

音符	节拍	代码	存储地址
６	２／４	１２Ｈ	ＴＡＢ１
３	２／４	３２Ｈ	ＴＡＢ１＋１
４	２／４	４２Ｈ	ＴＡＢ１＋２
３	２／４	３２Ｈ	ＴＡＢ１＋３
２	４／４	２４Ｈ	ＴＡＢ１＋４
６	４／４	１４Ｈ	ＴＡＢ１＋５