ch32v003で電子オルゴール

A tiny MML parserを使用して電子オルゴールを作成してみました。

1. // CH32V003J4M6 pin map
2. //     +------+
3. //    -+1    8+-SWIO
4. // GND-+2    7+-PC4/TIM1_CH4
5. //    -+3    6+-
6. // VDD-+4    5+-
7. //     +------+
8. 
   
9. #include "ch32v003fun.h"
10. #include <stdio.h>
11. #include "mml.h"
12. #include "note.h"
13. #include "song.h"
14. 
    
15. const unsigned int sys_clock = 48000000; // System clock(48kHz)
16. const unsigned int tim1_psc = 8;         // プリスケーラ
17. 
    
18. // TIM1をコンペアアプトプットモードで初期化
19. // Output pin CH4(PC4)
20. void t1com_init(void)
21. {
22.     // クロック供給 GPIOC and TIM1
23.     RCC->APB2PCENR |= RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_TIM1;
24.     // PC4 is T1CH4, 10MHz Output alt func, push-pull
25.     GPIOC->CFGLR &= ~(0xf << (4 * 4));
26.     GPIOC->CFGLR |= (GPIO_Speed_10MHz | GPIO_CNF_OUT_PP_AF) << (4 * 4);
27.     // TIM1のリセット
28.     RCC->APB2PRSTR |= RCC_APB2Periph_TIM1;
29.     RCC->APB2PRSTR &= ~RCC_APB2Periph_TIM1;
30.     // ATRLRレジスタ オートリロード
31.     TIM1->CTLR1 |= TIM_ARPE;
32.     // プリスケーラ設定
33.     TIM1->PSC = tim1_psc;
34.     // カウンタ値の上限設定
35.     TIM1->ATRLR = 1023;
36.     // データ(ATRLR)の手動リロード 初期化
37.     TIM1->SWEVGR |= TIM_UG;
38.     // CH4 正側で出力
39.     TIM1->CCER |= TIM_CC4E | TIM_CC4P;
40.     // CH4 コンペアマッチでトグル出力(CC4S = 00, OC4M = 011)
41.     TIM1->CHCTLR2 |= TIM_OC4M_0 | TIM_OC4M_1;
42.     // コンペアマッチ値の指定 ATRLRより大きくするとマッチしない(出力が変化しない)
43.     TIM1->CH4CVR = TIM1->ATRLR + 1; // no compare macth
44.     // TIM1 出力許可
45.     TIM1->BDTR |= TIM_MOE;
46.     // TIM1 動作開始
47.     TIM1->CTLR1 |= TIM_CEN;
48. }
49. 
    
50. // 設定した周波数の矩形波(デューティ50%)を出力
51. // frq : 周波数
52. // tim : 出力する時間[msec]
53. void tone(unsigned int frq, unsigned int tim)
54. {
55.     if (frq != 0)
56.     {
57.         // 出力周波数設定
58.         TIM1->ATRLR = sys_clock / frq / tim1_psc / 2 - 1;
59.         TIM1->CH4CVR = 0x0;
60.     }
61.     else
62.     {
63.         // 出力停止
64.         TIM1->ATRLR = 1023;
65.         TIM1->CH4CVR = TIM1->ATRLR + 1; // no compare macth
66.     }
67.     Delay_Ms(tim);
68.     // 出力停止
69.     TIM1->ATRLR = 1023;
70.     TIM1->CH4CVR = TIM1->ATRLR + 1; // no compare macth
71. }
72. 
    
73. #define SOUND_SYSTEM_TONE(FREQ, MS) do { tone((FREQ),(MS)); } while (0)
74. #define SOUND_SYSTEM_REST(MS) do { tone( 0 ,(MS)); } while (0)
75. 
    
76. const uint16_t notefreq[] = {
77.      32, 34, 36, 38, 41, 43, 46, 48, 51, 55, 58, 61,
78.      65, 69, 73, 77, 82, 87, 92, 97, 103, 110, 116, 123,
79.     130, 138, 146, 155, 164, 174, 184, 195, 207, 220, 233, 246,
80.     261, 277, 293, 311, 329, 349, 369, 391, 415, 440, 466, 493,
81.     523, 554, 587, 622, 659, 698, 739, 783, 830, 880, 932, 987,
82.    1046, 1108, 1174, 1244, 1318, 1396, 1479, 1567, 1661, 1760, 1864, 1975,
83.    2093, 2217, 2349, 2489, 2637, 2793, 2959, 3135, 3322, 3520, 3729, 3951,
84.    4186, 4434, 4698, 4978, 5274, 5587, 5919, 6271, 6644, 7040, 7458, 7902,
85.    8372, 8869, 9397, 9956, 10548, 11175, 11839, 12543, 13289, 14080, 14917, 15804,
86.   16744, 17739, 18794, 19912, 21096, 22350, 23679, 25087, 26579, 28160, 29834, 31608,
87.   33488, 35479, 37589, 39824, 42192, 44701, 47359, 50175,
88. };
89. 
    
90. static uint32_t get_note_length_ms(NOTE *p, uint32_t note_ticks)
91. {
92.   return (60000) * note_ticks / p->bpm / p->bticks;
93. }
94. 
    
95. void note_init(NOTE *p, int bpm, int bticks)
96. {
97.   p->bpm = bpm;
98.   p->bticks = bticks;
99. }
100. 
     
101. void note_tone(NOTE *p, int number, int ticks)
102. {
103.   uint16_t freq = notefreq[number];
104.   uint32_t ms = get_note_length_ms(p, ticks);
105.   SOUND_SYSTEM_TONE(freq, ms);
106. }
107. 
     
108. void note_rest(NOTE *p, int ticks)
109. {
110.   uint32_t ms = get_note_length_ms(p, ticks);
111.   SOUND_SYSTEM_REST(ms);
112. }
113. 
     
114. NOTE note;
115. MML mml;
116. MML_OPTION mml_opt;
117. 
     
118. static void mml_callback(MML_INFO *p, void *extobj)
119. {
120.     switch (p->type)
121.     {
122.     case MML_TYPE_TEMPO:
123.     {
124.         MML_ARGS_TEMPO *args = &(p->args.tempo);
125.         note_init(&note, args->value, mml_opt.bticks);
126.     }
127.     break;
128.     case MML_TYPE_NOTE:
129.     {
130.         MML_ARGS_NOTE *args = &(p->args.note);
131.         note_tone(&note, args->number, args->ticks);
132.     }
133.     break;
134.     case MML_TYPE_REST:
135.     {
136.         MML_ARGS_REST *args = &(p->args.rest);
137.         note_rest(&note, args->ticks);
138.     }
139.     break;
140.     }
141. }
142. 
     
143. void setup()
144. {
145.     // Initialize the MML module. 
146.     mml_init(&mml, mml_callback, 0);
147.     MML_OPTION_INITIALIZER_DEFAULT(&mml_opt);
148.      // Initialize the note module.
149.     int tempo_default = 120;
150.     note_init(&note, tempo_default, mml_opt.bticks);
151. }
152. 
     
153. void loop()
154. {
155.     const char *song_table[] = {
156.         song_over_world,
157.         song_level_clear,
158.     };
159.     int i;
160. 
     
161.     for (i = 0; i < sizeof(song_table) / sizeof(song_table[0]); i++)
162.     {
163.          // Setup the MML module.
164.         mml_setup(&mml, &mml_opt, (char *)song_table[i]);
165.          // Fetch the MML text command.
166.         while (mml_fetch(&mml) == MML_RESULT_OK)
167.         {
168.         }
169.     }
170. }
171. 
     
172. int main(void)
173. {
174.     SystemInit();
175.     Delay_Ms(100);
176.     t1com_init();
177. 
     
178.     setup();
179.     while (1)
180.     {
181.         loop();
182.     }
183. }
184. 
     

参考

A tiny MML parser

ch32v003fun