染雾MIDI信号的解码及实时音符显示 篇一
MIDI（Musical Instrument Digital Interface）信号作为一种数字音频格式，广泛用于音乐制作和演奏中。然而，要将MIDI信号解码并实时显示音符是一项复杂的任务。本文将介绍MIDI信号的解码过程，并探讨如何实现实时音符显示。
首先，我们需要了解MIDI信号的基本结构。MIDI信号由一系列的消息组成，包括控制消息、音符消息和系统消息等。其中，音符消息是我们关注的重点，它包含了音符的音高、音量和持续时间等信息。
解码MIDI信号的第一步是读取MIDI文件或接收实时的MIDI数据流。对于MIDI文件，我们可以使用专门的软件库来读取文件并提取出音符消息。对于实时数据流，我们需要通过MIDI接口将MIDI信号转换成计算机可处理的数据格式。
接下来，我们需要解析音符消息。音符消息以字节的形式存储，其中包含了音符的音高、音量和持续时间等信息。通过解析这些字节，我们可以获得每个音符的具体信息。
一旦获得了音符的信息，我们就可以开始实时显示音符了。实时音符显示可以通过图形界面或LED灯等方式实现。以图形界面为例，我们可以使用图形库来绘制一个音符的图标，并根据音符的信息在正确的位置上显示出来。通过不断更新图形界面，我们就可以实现实时音符显示的效果。
除了实时音符显示，我们还可以对音符进行其他处理，比如实时录制、合成和处理等。通过解码MIDI信号并将其转换成计算机可处理的格式，我们可以方便地对音符进行各种操作。
总结一下，MIDI信号的解码及实时音符显示是一项复杂而有趣的任务。通过解析MIDI信号的消息，并将其转换成计算机可处理的格式，我们可以实现实时音符显示和其他音符处理功能。这为音乐制作和演奏带来了更多的可能性和便利性。
MIDI信号的解码及实时音符显示 篇二
MIDI（Musical Instrument Digital Interface）信号的解码和实时音符显示是音乐制作和演奏领域中的重要技术。本文将从硬件和软件两个方面介绍MIDI信号的解码过程，并探讨实时音符显示的实现方法。
在硬件方面，MIDI信号的解码通常需要使用MIDI接口。MIDI接口可以将MIDI信号转换成电脑可以处理的格式，如USB、MIDI线或蓝牙等。这些接口可以将MIDI信号传输到计算机上，使其可以进行解码和处理。
在软件方面，MIDI信号的解码需要使用专门的软件库或应用程序。这些软件可以读取MIDI文件或接收实时的MIDI数据流，并将其解析成可读取的音符消息。对于MIDI文件，我们可以使用软件库来读取文件并提取出音符消息。对于实时数据流，我们需要通过MIDI接口将MIDI信号转换成计算机可处理的数据格式，然后使用软件库来解析音符消息。
一旦获得了音符的信息，我们就可以开始实时显示音符了。实时音符显示可以通过图形界面或LED灯等方式实现。以图形界面为例，我们可以使用图形库来绘制一个音符的图标，并根据音符的信息在正确的位置上显示出来。通过不断更新图形界面，我们可以实现实时音符显示的效果。
除了实时音符显示，我们还可以对音符进行其他处理，如实时录制、合成和处理等。通过解码MIDI信号并将其转换成计算机可处理的格式，我们可以方便地对音符进行各种操作。
综上所述，MIDI信号的解码和实时音符显示是音乐制作和演奏中不可或缺的技术。通过使用MIDI接口和专门的软件库，我们可以将MIDI信号转换成计算机可处理的格式，并实现实时音符显示和其他音符处理功能。这为音乐制作和演奏带来了更多的可能性和便利性。
MIDI信号的解码及实时音符显示 篇三
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。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。
1 MIDI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，每个通道相当于乐曲中的个声部，使用者可以为每个通道指定一种音色。音色可以是MIDI规范中规定的128种音色中的任何一种，每一个通道只能有一种音色。也就是说，在一个标准的MIDI系统中，最多相当于可以有16种乐器同时演奏。
按照MIDI协议的规定，传送的数据可以分为两类：状态字节和数据字节。所谓状态字节实际就是命令字，表明其后所跟数据的种类，状态字节总是大于等于80H，而数据字节总是小于80H，因此，可以很容易地区分状态字节和数据字节。在状态字节中，用数据的低4位表示通道号，高4位表示不同的命令。比如，设定音色为ChH指令，其中n是通道号。
在各种MIDI的指令中，与本机有关的只
8n(9n) aa bb
其中，aa是音符数据，表明所演奏的音符，其范围为0～7fH，这样共有128个音符，足以覆盖整个音域；bb是速度数据，表明击键的速度，又称力度数据，其范围也是0～7fH。
第一个字节是状态字节（指令），其具体含义说明如下：
8nH——“音符关”指令，在多数MIDM设备中，该指令中的速度数据bb被忽略。
9nH——“音符开”指令，如果速度数据等于0，则等同于8nH指令。在本机中，因为只需要显示音符的开关，而不必考虑其声音的大小，故速度数据被忽略（速度数据不等于0时）。
MIDI中有一个特殊的通道即通道10，通道10是节奏乐器的专用通道，与其它通道不同，其它通道中不同的音符表示不同的音高，而在通道1中，不同音符表示不同的节奏乐器，因为节奏乐器是没有音高的，一般如各种鼓等，在本机中，所要显示的是各种旋律的音符，因此，通道10的数据要过滤掉。
