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pwm audio
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29de37d5c0
13 changed files with 600 additions and 190 deletions
245
quantum/beeps.c
245
quantum/beeps.c
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@ -1,11 +1,20 @@
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#include "beeps.h"
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#include <stdio.h>
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#include <string.h>
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#include <math.h>
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#include <avr/pgmspace.h>
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#include <avr/interrupt.h>
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#include <avr/io.h>
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#include "beeps.h"
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#include "keymap_common.h"
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#include "wave.h"
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#define PI 3.14159265
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#define SAMPLE_DIVIDER 70
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#define SAMPLE_RATE (2000000.0/SAMPLE_DIVIDER/256)
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// Resistor value of 1/ (2 * PI * 10nF * (2000000 hertz / SAMPLE_DIVIDER / 10)) for 10nF cap
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void delay_us(int count) {
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while(count--) {
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_delay_us(1);
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@ -15,7 +24,7 @@ void delay_us(int count) {
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int voices = 0;
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double frequency = 0;
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int volume = 0;
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int position = 0;
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long position = 0;
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double frequencies[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
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int volumes[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
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@ -23,6 +32,19 @@ bool sliding = false;
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#define RANGE 1000
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volatile int i=0; //elements of the wave
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// uint8_t sine[128];
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// uint8_t tri[128];
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// uint8_t squ[128];
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// uint8_t* sine_start;
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// uint8_t* sine_end;
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// uint8_t* tri_start;
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// uint8_t* tri_end;
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// uint8_t* s_start;
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||||
// uint8_t* s_end;
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// uint8_t* s_ptr;
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void beeps() {
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play_notes();
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@ -36,8 +58,7 @@ void send_freq(double freq, int vol) {
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void stop_all_notes() {
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voices = 0;
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TCCR3A = 0;
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||||
TCCR3B = 0;
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||||
TIMSK0 &= ~_BV(OCIE0A);
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frequency = 0;
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volume = 0;
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@ -48,6 +69,7 @@ void stop_all_notes() {
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}
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||||
void stop_note(double freq) {
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freq = freq / SAMPLE_RATE;
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||||
for (int i = 7; i >= 0; i--) {
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||||
if (frequencies[i] == freq) {
|
||||
frequencies[i] = 0;
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||||
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@ -64,151 +86,176 @@ void stop_note(double freq) {
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|||
if (voices < 0)
|
||||
voices = 0;
|
||||
if (voices == 0) {
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||||
TCCR3A = 0;
|
||||
TCCR3B = 0;
|
||||
TIMSK0 &= ~_BV(OCIE0A);
|
||||
frequency = 0;
|
||||
volume = 0;
|
||||
} else {
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double freq = frequencies[voices - 1];
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||||
int vol = volumes[voices - 1];
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||||
double starting_f = frequency;
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||||
if (frequency < freq) {
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||||
sliding = true;
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||||
for (double f = frequency; f <= freq; f += ((freq - frequency) / 500.0)) {
|
||||
send_freq(f, vol);
|
||||
for (double f = starting_f; f <= freq; f += ((freq - starting_f) / 500.0)) {
|
||||
frequency = f;
|
||||
}
|
||||
sliding = false;
|
||||
} else if (frequency > freq) {
|
||||
sliding = true;
|
||||
for (double f = frequency; f >= freq; f -= ((frequency - freq) / 500.0)) {
|
||||
send_freq(f, vol);
|
||||
for (double f = starting_f; f >= freq; f -= ((starting_f - freq) / 500.0)) {
|
||||
frequency = f;
|
||||
}
|
||||
sliding = false;
|
||||
}
|
||||
send_freq(freq, vol);
|
||||
// send_freq(freq, vol);
|
||||
frequency = freq;
|
||||
volume = vol;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
void init_notes() {
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// TCCR1A = (1 << COM1A1) | (0 << COM1A0) | (1 << WGM11) | (1 << WGM10);
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||||
// TCCR1B = (1 << COM1B1) | (0 << COM1A0) | (1 << WGM13) | (1 << WGM12) | (0 << CS12) | (0 << CS11) | (1 << CS10);
|
||||
|
||||
// DDRC |= (1<<6);
|
||||
// for(int i = 0; i < 128; i++) {
|
||||
// sine[i] = sin(i * PI / 64) * 128 + 128;
|
||||
// tri[i] = 256 - abs((i - 64) * 4);
|
||||
// }
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||||
// sine_start = &sine;
|
||||
// sine_end = &sine + 128;
|
||||
// tri_start = &tri;
|
||||
// tri_end = &tri + 128;
|
||||
|
||||
// TCCR3A = (1 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (0 << WGM30);
|
||||
// TCCR3B = (1 << WGM33) | (1 << WGM32) | (0 << CS32) | (0 << CS31) | (1 << CS30);
|
||||
|
||||
// ICR3 = 0xFFFF;
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||||
// OCR3A = (int)((float)wave[i]*ICR3/RANGE); //go to next array element
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// new
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||||
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||||
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// cli();
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PLLFRQ = _BV(PDIV2);
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PLLCSR = _BV(PLLE);
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while(!(PLLCSR & _BV(PLOCK)));
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||||
PLLFRQ |= _BV(PLLTM0); /* PCK 48MHz */
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||||
/* Init a fast PWM on Timer4 */
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||||
TCCR4A = _BV(COM4A0) | _BV(PWM4A); /* Clear OC4A on Compare Match */
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||||
TCCR4B = _BV(CS40); /* No prescaling => f = PCK/256 = 187500Hz */
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||||
OCR4A = 0;
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||||
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||||
// /* Enable interrupt on timer2 == 127, with clk/8 prescaler. At 16MHz,
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||||
// this gives a timer interrupt at 15625Hz. */
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||||
// TIMSK3 = (1 << OCIE3A);
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||||
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||||
// /* clear/reset timer on match */
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||||
// // TCCR3A = 1<<WGM31 | 0<<WGM30; CTC mode, reset on match
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||||
// // TCCR3B = 0<<CS32 | 1<<CS31 | 0<<CS30; /* clk, /8 prescaler */
|
||||
|
||||
// TCCR3A = (1 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (0 << WGM30);
|
||||
// TCCR3B = (0 << WGM33) | (0 << WGM32) | (0 << CS32) | (0 << CS31) | (1 << CS30);
|
||||
/* Enable the OC4A output */
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||||
DDRC |= _BV(PORTC6);
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||||
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||||
// TCCR1A = (1 << COM1A1) | (0 << COM1A0) | (1 << WGM11) | (0 << WGM10);
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||||
// TCCR1B = (1 << WGM12) | (0 << CS12) | (0 << CS11) | (1 << CS10);
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||||
// // SPCR = 0x50;
|
||||
// // SPSR = 0x01;
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||||
// DDRC |= (1<<6);
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||||
// // ICR3 = 0xFFFF;
|
||||
// // OCR3A=80;
|
||||
// PORTC |= (1<<6);
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||||
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||||
// sei();
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||||
/* First disable the timer overflow interrupt while we're configuring */
|
||||
// TIMSK0 &= ~(1<<TOIE0);
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||||
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||||
// /* Configure timer4 in normal mode (pure counting, no PWM etc.) */
|
||||
// TCCR0A &= ~((1<<WGM01) | (1<<WGM00));
|
||||
// TCCR0B &= ~(1<<WGM02);
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||||
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||||
// /* Disable Compare Match A interrupt enable (only want overflow) */
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||||
// TIMSK0 &= ~(1<<OCIE0A);
|
||||
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||||
// TCCR0B |= (1<<CS01); // Set bits
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||||
// TCCR0B &= ~(1<<CS00) | ~(1<<CS02); // Clear bit
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||||
// /* Save value globally for later reload in ISR */
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||||
// tcnt0 = 45 - 1;
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||||
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||||
// /* Finally load end enable the timer */
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||||
// TCNT0 = tcnt0;
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||||
// TIMSK0 |= (1<<TOIE0);
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||||
|
||||
}
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||||
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||||
// #define highByte(c) ((c >> 8) & 0x00FF)
|
||||
// #define lowByte(c) (c & 0x00FF)
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||||
int max = 0xFF;
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||||
float sum = 0;
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||||
int value = 128;
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||||
float place = 0;
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||||
ISR(TIMER3_COMPA_vect) {
|
||||
|
||||
if (ICR3 > 0 && !sliding) {
|
||||
switch (position) {
|
||||
case 0: {
|
||||
int duty = (((double)F_CPU) / (frequency));
|
||||
ICR3 = duty; // Set max to the period
|
||||
OCR3A = duty >> 1; // Set compare to half the period
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case 1: {
|
||||
int duty = (((double)F_CPU) / (frequency*2));
|
||||
ICR3 = duty; // Set max to the period
|
||||
OCR3A = duty >> 1; // Set compare to half the period
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case 2: {
|
||||
int duty = (((double)F_CPU) / (frequency*3));
|
||||
ICR3 = duty; // Set max to the period
|
||||
OCR3A = duty >> 1; // Set compare to half the period
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
position = (position + 1) % 3;
|
||||
}
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||||
// /* OCR2A has been cleared, per TCCR2A above */
|
||||
// // OCR3A = 127;
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||||
// // pos1 += incr1;
|
||||
// // pos2 += incr2;
|
||||
// // pos3 += incr3;
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||||
|
||||
// // sample = sinewave[highByte(pos1)] + sinewave[highByte(pos2)] + sinewave[highByte(pos3)];
|
||||
|
||||
// // OCR3A = sample;
|
||||
ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
|
||||
|
||||
|
||||
// OCR3A=pgm_read_byte(&sinewave[pos1]);
|
||||
// pos1++;
|
||||
// // PORTC &= ~(1<<6);
|
||||
|
||||
// /* buffered, 1x gain, active mode */
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||||
// // SPDR = highByte(sample) | 0x70;
|
||||
// // while (!(SPSR & (1<<SPIF)));
|
||||
// value = *(sine_start+=(long)frequencies[0]);
|
||||
// OCR4A = value;
|
||||
// if (sine_start >= sine_end) {
|
||||
// sine_start = &sine[(sine_start - sine_end) % 128];
|
||||
// }
|
||||
|
||||
// // SPDR = lowByte(sample);
|
||||
// // while (!(SPSR & (1<<SPIF)));
|
||||
|
||||
// // PORTC |= (1<<6);
|
||||
// OCR4A = pgm_read_byte(sine_start);
|
||||
// // sine_start = &sine[(sine_start - &sine[0] + (int)frequencies[0]) % 128];
|
||||
// sine_start += (int)frequencies[0];
|
||||
// if (sine_start >= sine_end) {
|
||||
// sine_start = &sine[(sine_start - sine_end) % 128];
|
||||
// }
|
||||
|
||||
// OCR4A = pgm_read_byte(s_ptr);
|
||||
// s_ptr = s_start + (uint8_t)place;
|
||||
// OCR4A = pgm_read_byte(s_ptr);
|
||||
|
||||
|
||||
// SINE
|
||||
OCR4A = pgm_read_byte(&sinewave[(uint16_t)place]);
|
||||
|
||||
// SQUARE
|
||||
// if (((int)place) >= 1024){
|
||||
// OCR4A = 0xFF;
|
||||
// } else {
|
||||
// OCR4A = 0x00;
|
||||
// }
|
||||
|
||||
// SAWTOOTH
|
||||
// OCR4A = (int)place / 4;
|
||||
|
||||
// TRIANGLE
|
||||
// if (((int)place) >= 1024) {
|
||||
// OCR4A = (int)place / 2;
|
||||
// } else {
|
||||
// OCR4A = 2048 - (int)place / 2;
|
||||
// }
|
||||
|
||||
place += frequency;
|
||||
if (place >= SINE_LENGTH)
|
||||
place -= SINE_LENGTH;
|
||||
|
||||
}
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||||
|
||||
|
||||
ISR(TIMER0_COMPB_vect)
|
||||
{
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||||
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||||
/* Disable the interrupt */
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TIMSK0 &= ~_BV(OCIE0B);
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||||
|
||||
}
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||||
|
||||
void play_note(double freq, int vol) {
|
||||
|
||||
freq = freq / SAMPLE_RATE;
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||||
if (freq > 0) {
|
||||
DDRC |= (1<<6);
|
||||
|
||||
TCCR3A = (1 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (0 << WGM30);
|
||||
TCCR3B = (1 << WGM33) | (1 << WGM32) | (0 << CS32) | (1 << CS31) | (0 << CS30);
|
||||
// TCCR3A = (1 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (1 << WGM30);
|
||||
// TCCR3B = (0 << WGM33) | (1 << WGM32) | (0 << CS32) | (0 << CS31) | (1 << CS30);
|
||||
|
||||
// TIMSK3 = 0x0;
|
||||
if (frequency != 0) {
|
||||
double starting_f = frequency;
|
||||
if (frequency < freq) {
|
||||
for (double f = frequency; f <= freq; f += ((freq - frequency) / 500.0)) {
|
||||
send_freq(f, vol);
|
||||
for (double f = starting_f; f <= freq; f += ((freq - starting_f) / 500.0)) {
|
||||
frequency = f;
|
||||
}
|
||||
} else if (frequency > freq) {
|
||||
for (double f = frequency; f >= freq; f -= ((frequency - freq) / 500.0)) {
|
||||
send_freq(f, vol);
|
||||
for (double f = starting_f; f >= freq; f -= ((starting_f - freq) / 500.0)) {
|
||||
frequency = f;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
send_freq(freq, vol);
|
||||
// send_freq(freq, vol);
|
||||
frequency = freq;
|
||||
volume = vol;
|
||||
|
||||
frequencies[voices] = frequency;
|
||||
volumes[voices] = volume;
|
||||
voices++;
|
||||
// position = 0;
|
||||
// TCNT0 = 0;
|
||||
}
|
||||
// ICR3 = 0xFFFF;
|
||||
// for (int i = 0; i < 10000; i++) {
|
||||
|
|
@ -218,6 +265,18 @@ void play_note(double freq, int vol) {
|
|||
|
||||
// TCCR3A = 0;
|
||||
// TCCR3B = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
TIMSK0 &= ~_BV(OCIE0A) | ~_BV(OCIE0B);
|
||||
|
||||
TCCR0A = _BV(WGM01);
|
||||
TCCR0B = _BV(CS01);
|
||||
OCR0A = SAMPLE_DIVIDER - 1;
|
||||
OCR0B = 1;
|
||||
|
||||
TIMSK0 |= _BV(OCIE0A);
|
||||
// sei();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
// void note(int x, float length) {
|
||||
|
|
|
|||
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