Clarified audio.c (#302)
* Updated personal layouts * tweaked personal * Nightly - Audio Cleanup Refactored the LUTs. Abstracted some of the registers out of audio to use more functional names. Split audio into audio and audio_pwm. WIP * nightly - collapsed code * Added check for note playing to LEDs
This commit is contained in:
		
							parent
							
								
									2c070163ff
								
							
						
					
					
						commit
						83e1cc241e
					
				
					 16 changed files with 1461 additions and 909 deletions
				
			
		| 
						 | 
				
			
			@ -1,6 +1,6 @@
 | 
			
		|||
#include <stdio.h>
 | 
			
		||||
#include <string.h>
 | 
			
		||||
#include <math.h>
 | 
			
		||||
//#include <math.h>
 | 
			
		||||
#include <avr/pgmspace.h>
 | 
			
		||||
#include <avr/interrupt.h>
 | 
			
		||||
#include <avr/io.h>
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -10,30 +10,28 @@
 | 
			
		|||
 | 
			
		||||
#include "eeconfig.h"
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
    #include "vibrato_lut.h"
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#define PI 3.14159265
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#define CPU_PRESCALER 8
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
    #include "wave.h"
 | 
			
		||||
    #define SAMPLE_DIVIDER 39
 | 
			
		||||
    #define SAMPLE_RATE (2000000.0/SAMPLE_DIVIDER/2048)
 | 
			
		||||
    // Resistor value of 1/ (2 * PI * 10nF * (2000000 hertz / SAMPLE_DIVIDER / 10)) for 10nF cap
 | 
			
		||||
// -----------------------------------------------------------------------------
 | 
			
		||||
// Timer Abstractions
 | 
			
		||||
// -----------------------------------------------------------------------------
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    float places[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 | 
			
		||||
    uint16_t place_int = 0;
 | 
			
		||||
    bool repeat = true;
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
// TIMSK3 - Timer/Counter #3 Interrupt Mask Register
 | 
			
		||||
// Turn on/off 3A interputs, stopping/enabling the ISR calls
 | 
			
		||||
#define ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR TIMSK3 |= _BV(OCIE3A)
 | 
			
		||||
#define DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A)
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
// TCCR3A: Timer/Counter #3 Control Register
 | 
			
		||||
// Compare Output Mode (COM3An) = 0b00 = Normal port operation, OC3A disconnected from PC6
 | 
			
		||||
#define ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT TCCR3A |= _BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
#define DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT TCCR3A &= ~(_BV(COM3A1) | _BV(COM3A0));
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
// Fast PWM Mode Controls
 | 
			
		||||
#define TIMER_3_PERIOD     ICR3
 | 
			
		||||
#define TIMER_3_DUTY_CYCLE OCR3A
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
// -----------------------------------------------------------------------------
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void delay_us(int count) {
 | 
			
		||||
  while(count--) {
 | 
			
		||||
    _delay_us(1);
 | 
			
		||||
  }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
int voices = 0;
 | 
			
		||||
int voice_place = 0;
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -45,26 +43,23 @@ float frequencies[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 | 
			
		|||
int volumes[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 | 
			
		||||
bool sliding = false;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
int max = 0xFF;
 | 
			
		||||
float sum = 0;
 | 
			
		||||
float place = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
uint8_t * sample;
 | 
			
		||||
uint16_t sample_length = 0;
 | 
			
		||||
// float freq = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
bool notes = false;
 | 
			
		||||
bool note = false;
 | 
			
		||||
float note_frequency = 0;
 | 
			
		||||
float note_length = 0;
 | 
			
		||||
float note_tempo = TEMPO_DEFAULT;
 | 
			
		||||
float note_timbre = TIMBRE_DEFAULT;
 | 
			
		||||
bool     playing_notes = false;
 | 
			
		||||
bool     playing_note = false;
 | 
			
		||||
float    note_frequency = 0;
 | 
			
		||||
float    note_length = 0;
 | 
			
		||||
uint8_t  note_tempo = TEMPO_DEFAULT;
 | 
			
		||||
float    note_timbre = TIMBRE_DEFAULT;
 | 
			
		||||
uint16_t note_position = 0;
 | 
			
		||||
float (* notes_pointer)[][2];
 | 
			
		||||
uint16_t notes_count;
 | 
			
		||||
bool notes_repeat;
 | 
			
		||||
float notes_rest;
 | 
			
		||||
bool note_resting = false;
 | 
			
		||||
bool     notes_repeat;
 | 
			
		||||
float    notes_rest;
 | 
			
		||||
bool     note_resting = false;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
uint8_t current_note = 0;
 | 
			
		||||
uint8_t rest_counter = 0;
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -77,12 +72,308 @@ float vibrato_rate = 0.125;
 | 
			
		|||
 | 
			
		||||
float polyphony_rate = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
bool inited = false;
 | 
			
		||||
static bool audio_initialized = false;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
audio_config_t audio_config;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
uint16_t envelope_index = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void audio_init()
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    // Check EEPROM
 | 
			
		||||
    if (!eeconfig_is_enabled())
 | 
			
		||||
    {
 | 
			
		||||
        eeconfig_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
    audio_config.raw = eeconfig_read_audio();
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	// Set port PC6 (OC3A and /OC4A) as output
 | 
			
		||||
    DDRC |= _BV(PORTC6);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	// TCCR3A / TCCR3B: Timer/Counter #3 Control Registers
 | 
			
		||||
	// Compare Output Mode (COM3An) = 0b00 = Normal port operation, OC3A disconnected from PC6
 | 
			
		||||
	// Waveform Generation Mode (WGM3n) = 0b1110 = Fast PWM Mode 14 (Period = ICR3, Duty Cycle = OCR3A)
 | 
			
		||||
	// Clock Select (CS3n) = 0b010 = Clock / 8
 | 
			
		||||
    TCCR3A = (0 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (0 << WGM30);
 | 
			
		||||
    TCCR3B = (1 << WGM33)  | (1 << WGM32)  | (0 << CS32)  | (1 << CS31) | (0 << CS30);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    audio_initialized = true;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void stop_all_notes()
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
    if (!audio_initialized) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
    voices = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
    DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    playing_notes = false;
 | 
			
		||||
    playing_note = false;
 | 
			
		||||
    frequency = 0;
 | 
			
		||||
    volume = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
 | 
			
		||||
    {
 | 
			
		||||
        frequencies[i] = 0;
 | 
			
		||||
        volumes[i] = 0;
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void stop_note(float freq)
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
    if (playing_note) {
 | 
			
		||||
        if (!audio_initialized) {
 | 
			
		||||
            audio_init();
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        for (int i = 7; i >= 0; i--) {
 | 
			
		||||
            if (frequencies[i] == freq) {
 | 
			
		||||
                frequencies[i] = 0;
 | 
			
		||||
                volumes[i] = 0;
 | 
			
		||||
                for (int j = i; (j < 7); j++) {
 | 
			
		||||
                    frequencies[j] = frequencies[j+1];
 | 
			
		||||
                    frequencies[j+1] = 0;
 | 
			
		||||
                    volumes[j] = volumes[j+1];
 | 
			
		||||
                    volumes[j+1] = 0;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
                break;
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        voices--;
 | 
			
		||||
        if (voices < 0)
 | 
			
		||||
            voices = 0;
 | 
			
		||||
        if (voice_place >= voices) {
 | 
			
		||||
            voice_place = 0;
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        if (voices == 0) {
 | 
			
		||||
            DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
            DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT;
 | 
			
		||||
            frequency = 0;
 | 
			
		||||
            volume = 0;
 | 
			
		||||
            playing_note = false;
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
float mod(float a, int b)
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
    float r = fmod(a, b);
 | 
			
		||||
    return r < 0 ? r + b : r;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
float vibrato(float average_freq) {
 | 
			
		||||
    #ifdef VIBRATO_STRENGTH_ENABLE
 | 
			
		||||
        float vibrated_freq = average_freq * pow(vibrato_lut[(int)vibrato_counter], vibrato_strength);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        float vibrated_freq = average_freq * vibrato_lut[(int)vibrato_counter];
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
    vibrato_counter = mod((vibrato_counter + vibrato_rate * (1.0 + 440.0/average_freq)), VIBRATO_LUT_LENGTH);
 | 
			
		||||
    return vibrated_freq;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
ISR(TIMER3_COMPA_vect)
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
	float freq;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	if (playing_note) {
 | 
			
		||||
		if (voices > 0) {
 | 
			
		||||
			if (polyphony_rate > 0) {
 | 
			
		||||
				if (voices > 1) {
 | 
			
		||||
					voice_place %= voices;
 | 
			
		||||
					if (place++ > (frequencies[voice_place] / polyphony_rate / CPU_PRESCALER)) {
 | 
			
		||||
						voice_place = (voice_place + 1) % voices;
 | 
			
		||||
						place = 0.0;
 | 
			
		||||
					}
 | 
			
		||||
				}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
				#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
					if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
						freq = vibrato(frequencies[voice_place]);
 | 
			
		||||
					} else {
 | 
			
		||||
						freq = frequencies[voice_place];
 | 
			
		||||
					}
 | 
			
		||||
				#else
 | 
			
		||||
					freq = frequencies[voice_place];
 | 
			
		||||
				#endif
 | 
			
		||||
			} else {
 | 
			
		||||
				if (frequency != 0 && frequency < frequencies[voices - 1] && frequency < frequencies[voices - 1] * pow(2, -440/frequencies[voices - 1]/12/2)) {
 | 
			
		||||
					frequency = frequency * pow(2, 440/frequency/12/2);
 | 
			
		||||
				} else if (frequency != 0 && frequency > frequencies[voices - 1] && frequency > frequencies[voices - 1] * pow(2, 440/frequencies[voices - 1]/12/2)) {
 | 
			
		||||
					frequency = frequency * pow(2, -440/frequency/12/2);
 | 
			
		||||
				} else {
 | 
			
		||||
					frequency = frequencies[voices - 1];
 | 
			
		||||
				}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
				#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
					if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
						freq = vibrato(frequency);
 | 
			
		||||
					} else {
 | 
			
		||||
						freq = frequency;
 | 
			
		||||
					}
 | 
			
		||||
				#else
 | 
			
		||||
					freq = frequency;
 | 
			
		||||
				#endif
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			if (envelope_index < 65535) {
 | 
			
		||||
				envelope_index++;
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			freq = voice_envelope(freq);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			if (freq < 30.517578125) {
 | 
			
		||||
				freq = 30.52;
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			TIMER_3_PERIOD = (uint16_t)(((float)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER));
 | 
			
		||||
			TIMER_3_DUTY_CYCLE = (uint16_t)((((float)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)) * note_timbre);
 | 
			
		||||
		}
 | 
			
		||||
	}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	if (playing_notes) {
 | 
			
		||||
		if (note_frequency > 0) {
 | 
			
		||||
			#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
				if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
					freq = vibrato(note_frequency);
 | 
			
		||||
				} else {
 | 
			
		||||
					freq = note_frequency;
 | 
			
		||||
				}
 | 
			
		||||
			#else
 | 
			
		||||
					freq = note_frequency;
 | 
			
		||||
			#endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			if (envelope_index < 65535) {
 | 
			
		||||
				envelope_index++;
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
			freq = voice_envelope(freq);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			TIMER_3_PERIOD = (uint16_t)(((float)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER));
 | 
			
		||||
			TIMER_3_DUTY_CYCLE = (uint16_t)((((float)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)) * note_timbre);
 | 
			
		||||
		} else {
 | 
			
		||||
			TIMER_3_PERIOD = 0;
 | 
			
		||||
			TIMER_3_DUTY_CYCLE = 0;
 | 
			
		||||
		}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
		note_position++;
 | 
			
		||||
		bool end_of_note = false;
 | 
			
		||||
		if (TIMER_3_PERIOD > 0) {
 | 
			
		||||
			end_of_note = (note_position >= (note_length / TIMER_3_PERIOD * 0xFFFF));
 | 
			
		||||
		} else {
 | 
			
		||||
			end_of_note = (note_position >= (note_length * 0x7FF));
 | 
			
		||||
		}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
		if (end_of_note) {
 | 
			
		||||
			current_note++;
 | 
			
		||||
			if (current_note >= notes_count) {
 | 
			
		||||
				if (notes_repeat) {
 | 
			
		||||
					current_note = 0;
 | 
			
		||||
				} else {
 | 
			
		||||
					DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
					DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT;
 | 
			
		||||
					playing_notes = false;
 | 
			
		||||
					return;
 | 
			
		||||
				}
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
			if (!note_resting && (notes_rest > 0)) {
 | 
			
		||||
				note_resting = true;
 | 
			
		||||
				note_frequency = 0;
 | 
			
		||||
				note_length = notes_rest;
 | 
			
		||||
				current_note--;
 | 
			
		||||
			} else {
 | 
			
		||||
				note_resting = false;
 | 
			
		||||
				envelope_index = 0;
 | 
			
		||||
				note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0];
 | 
			
		||||
				note_length = ((*notes_pointer)[current_note][1] / 4) * (((float)note_tempo) / 100);
 | 
			
		||||
			}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
			note_position = 0;
 | 
			
		||||
		}
 | 
			
		||||
	}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	if (!audio_config.enable) {
 | 
			
		||||
		playing_notes = false;
 | 
			
		||||
		playing_note = false;
 | 
			
		||||
	}
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void play_note(float freq, int vol) {
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (!audio_initialized) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	if (audio_config.enable && voices < 8) {
 | 
			
		||||
	    DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    // Cancel notes if notes are playing
 | 
			
		||||
	    if (playing_notes)
 | 
			
		||||
	        stop_all_notes();
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    playing_note = true;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    envelope_index = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    if (freq > 0) {
 | 
			
		||||
	        frequencies[voices] = freq;
 | 
			
		||||
	        volumes[voices] = vol;
 | 
			
		||||
	        voices++;
 | 
			
		||||
	    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
        ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT;
 | 
			
		||||
	}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void play_notes(float (*np)[][2], uint16_t n_count, bool n_repeat, float n_rest)
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (!audio_initialized) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	if (audio_config.enable) {
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    DISABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
		// Cancel note if a note is playing
 | 
			
		||||
	    if (playing_note)
 | 
			
		||||
	        stop_all_notes();
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    playing_notes = true;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    notes_pointer = np;
 | 
			
		||||
	    notes_count = n_count;
 | 
			
		||||
	    notes_repeat = n_repeat;
 | 
			
		||||
	    notes_rest = n_rest;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
	    place = 0;
 | 
			
		||||
	    current_note = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0];
 | 
			
		||||
        note_length = ((*notes_pointer)[current_note][1] / 4) * (((float)note_tempo) / 100);
 | 
			
		||||
	    note_position = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_ISR;
 | 
			
		||||
        ENABLE_AUDIO_COUNTER_3_OUTPUT;
 | 
			
		||||
	}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
bool is_playing_notes(void) {
 | 
			
		||||
	return playing_notes;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void audio_toggle(void) {
 | 
			
		||||
    audio_config.enable ^= 1;
 | 
			
		||||
    eeconfig_update_audio(audio_config.raw);
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -99,6 +390,7 @@ void audio_off(void) {
 | 
			
		|||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
// Vibrato rate functions
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void set_vibrato_rate(float rate) {
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -127,9 +419,9 @@ void decrease_vibrato_strength(float change) {
 | 
			
		|||
    vibrato_strength /= change;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
#endif  /* VIBRATO_STRENGTH_ENABLE */
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
#endif /* VIBRATO_ENABLE */
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
// Polyphony functions
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -161,433 +453,22 @@ void set_timbre(float timbre) {
 | 
			
		|||
 | 
			
		||||
// Tempo functions
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void set_tempo(float tempo) {
 | 
			
		||||
void set_tempo(uint8_t tempo) {
 | 
			
		||||
    note_tempo = tempo;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void decrease_tempo(uint8_t tempo_change) {
 | 
			
		||||
    note_tempo += (float) tempo_change;
 | 
			
		||||
    note_tempo += tempo_change;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void increase_tempo(uint8_t tempo_change) {
 | 
			
		||||
    if (note_tempo - (float) tempo_change < 10) {
 | 
			
		||||
    if (note_tempo - tempo_change < 10) {
 | 
			
		||||
        note_tempo = 10;
 | 
			
		||||
    } else {
 | 
			
		||||
        note_tempo -= (float) tempo_change;
 | 
			
		||||
        note_tempo -= tempo_change;
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void audio_init() {
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    /* check signature */
 | 
			
		||||
    if (!eeconfig_is_enabled()) {
 | 
			
		||||
        eeconfig_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
    audio_config.raw = eeconfig_read_audio();
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        PLLFRQ = _BV(PDIV2);
 | 
			
		||||
        PLLCSR = _BV(PLLE);
 | 
			
		||||
        while(!(PLLCSR & _BV(PLOCK)));
 | 
			
		||||
        PLLFRQ |= _BV(PLLTM0); /* PCK 48MHz */
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        /* Init a fast PWM on Timer4 */
 | 
			
		||||
        TCCR4A = _BV(COM4A0) | _BV(PWM4A); /* Clear OC4A on Compare Match */
 | 
			
		||||
        TCCR4B = _BV(CS40); /* No prescaling => f = PCK/256 = 187500Hz */
 | 
			
		||||
        OCR4A = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        /* Enable the OC4A output */
 | 
			
		||||
        DDRC |= _BV(PORTC6);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A); // Turn off 3A interputs
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        TCCR3A = 0x0; // Options not needed
 | 
			
		||||
        TCCR3B = _BV(CS31) | _BV(CS30) | _BV(WGM32); // 64th prescaling and CTC
 | 
			
		||||
        OCR3A = SAMPLE_DIVIDER - 1; // Correct count/compare, related to sample playback
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        DDRC |= _BV(PORTC6);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A); // Turn off 3A interputs
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        TCCR3A = (0 << COM3A1) | (0 << COM3A0) | (1 << WGM31) | (0 << WGM30);
 | 
			
		||||
        TCCR3B = (1 << WGM33) | (1 << WGM32) | (0 << CS32) | (1 << CS31) | (0 << CS30);
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    inited = true;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void stop_all_notes() {
 | 
			
		||||
    if (!inited) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
    voices = 0;
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
        TCCR3A &= ~_BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
    notes = false;
 | 
			
		||||
    note = false;
 | 
			
		||||
    frequency = 0;
 | 
			
		||||
    volume = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
 | 
			
		||||
        frequencies[i] = 0;
 | 
			
		||||
        volumes[i] = 0;
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void stop_note(float freq) {
 | 
			
		||||
    if (note) {
 | 
			
		||||
        if (!inited) {
 | 
			
		||||
            audio_init();
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
            freq = freq / SAMPLE_RATE;
 | 
			
		||||
        #endif
 | 
			
		||||
        for (int i = 7; i >= 0; i--) {
 | 
			
		||||
            if (frequencies[i] == freq) {
 | 
			
		||||
                frequencies[i] = 0;
 | 
			
		||||
                volumes[i] = 0;
 | 
			
		||||
                for (int j = i; (j < 7); j++) {
 | 
			
		||||
                    frequencies[j] = frequencies[j+1];
 | 
			
		||||
                    frequencies[j+1] = 0;
 | 
			
		||||
                    volumes[j] = volumes[j+1];
 | 
			
		||||
                    volumes[j+1] = 0;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
                break;
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        voices--;
 | 
			
		||||
        if (voices < 0)
 | 
			
		||||
            voices = 0;
 | 
			
		||||
        if (voice_place >= voices) {
 | 
			
		||||
            voice_place = 0;
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
        if (voices == 0) {
 | 
			
		||||
            #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
                TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
            #else
 | 
			
		||||
                TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
                TCCR3A &= ~_BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
            #endif
 | 
			
		||||
            frequency = 0;
 | 
			
		||||
            volume = 0;
 | 
			
		||||
            note = false;
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
float mod(float a, int b)
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
    float r = fmod(a, b);
 | 
			
		||||
    return r < 0 ? r + b : r;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
float vibrato(float average_freq) {
 | 
			
		||||
    #ifdef VIBRATO_STRENGTH_ENABLE
 | 
			
		||||
        float vibrated_freq = average_freq * pow(VIBRATO_LUT[(int)vibrato_counter], vibrato_strength);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        float vibrated_freq = average_freq * VIBRATO_LUT[(int)vibrato_counter];
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
    vibrato_counter = mod((vibrato_counter + vibrato_rate * (1.0 + 440.0/average_freq)), VIBRATO_LUT_LENGTH);
 | 
			
		||||
    return vibrated_freq;
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
ISR(TIMER3_COMPA_vect) {
 | 
			
		||||
    if (note) {
 | 
			
		||||
        #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
            if (voices == 1) {
 | 
			
		||||
                // SINE
 | 
			
		||||
                OCR4A = pgm_read_byte(&sinewave[(uint16_t)place]) >> 2;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                // SQUARE
 | 
			
		||||
                // if (((int)place) >= 1024){
 | 
			
		||||
                //     OCR4A = 0xFF >> 2;
 | 
			
		||||
                // } 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;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
            } else {
 | 
			
		||||
                int sum = 0;
 | 
			
		||||
                for (int i = 0; i < voices; i++) {
 | 
			
		||||
                    // SINE
 | 
			
		||||
                    sum += pgm_read_byte(&sinewave[(uint16_t)places[i]]) >> 2;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                    // SQUARE
 | 
			
		||||
                    // if (((int)places[i]) >= 1024){
 | 
			
		||||
                    //     sum += 0xFF >> 2;
 | 
			
		||||
                    // } else {
 | 
			
		||||
                    //     sum += 0x00;
 | 
			
		||||
                    // }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                    places[i] += frequencies[i];
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                    if (places[i] >= SINE_LENGTH)
 | 
			
		||||
                        places[i] -= SINE_LENGTH;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
                OCR4A = sum;
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
        #else
 | 
			
		||||
            if (voices > 0) {
 | 
			
		||||
                float freq;
 | 
			
		||||
                if (polyphony_rate > 0) {                
 | 
			
		||||
                    if (voices > 1) {
 | 
			
		||||
                        voice_place %= voices;
 | 
			
		||||
                        if (place++ > (frequencies[voice_place] / polyphony_rate / CPU_PRESCALER)) {
 | 
			
		||||
                            voice_place = (voice_place + 1) % voices;
 | 
			
		||||
                            place = 0.0;
 | 
			
		||||
                        }
 | 
			
		||||
                    }
 | 
			
		||||
                    #ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
                    if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
                        freq = vibrato(frequencies[voice_place]);
 | 
			
		||||
                    } else {
 | 
			
		||||
                    #else
 | 
			
		||||
                    {
 | 
			
		||||
                    #endif
 | 
			
		||||
                        freq = frequencies[voice_place];
 | 
			
		||||
                    } 
 | 
			
		||||
                } else {
 | 
			
		||||
                    if (frequency != 0 && frequency < frequencies[voices - 1] && frequency < frequencies[voices - 1] * pow(2, -440/frequencies[voices - 1]/12/2)) {
 | 
			
		||||
                        frequency = frequency * pow(2, 440/frequency/12/2);
 | 
			
		||||
                    } else if (frequency != 0 && frequency > frequencies[voices - 1] && frequency > frequencies[voices - 1] * pow(2, 440/frequencies[voices - 1]/12/2)) {
 | 
			
		||||
                        frequency = frequency * pow(2, -440/frequency/12/2);
 | 
			
		||||
                    } else {
 | 
			
		||||
                        frequency = frequencies[voices - 1];
 | 
			
		||||
                    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                    #ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
                    if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
                        freq = vibrato(frequency);
 | 
			
		||||
                    } else {
 | 
			
		||||
                    #else
 | 
			
		||||
                    {
 | 
			
		||||
                    #endif
 | 
			
		||||
                        freq = frequency;
 | 
			
		||||
                    } 
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                if (envelope_index < 65535) {
 | 
			
		||||
                    envelope_index++;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
                freq = voice_envelope(freq);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                if (freq < 30.517578125)
 | 
			
		||||
                    freq = 30.52;
 | 
			
		||||
                ICR3 = (int)(((double)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)); // Set max to the period
 | 
			
		||||
                OCR3A = (int)((((double)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)) * note_timbre); // Set compare to half the period
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
        #endif
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    // SAMPLE
 | 
			
		||||
    // OCR4A = pgm_read_byte(&sample[(uint16_t)place_int]);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    // place_int++;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    // if (place_int >= sample_length)
 | 
			
		||||
    //     if (repeat)
 | 
			
		||||
    //         place_int -= sample_length;
 | 
			
		||||
    //     else
 | 
			
		||||
    //         TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (notes) {
 | 
			
		||||
        #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
            OCR4A = pgm_read_byte(&sinewave[(uint16_t)place]) >> 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
            place += note_frequency;
 | 
			
		||||
            if (place >= SINE_LENGTH)
 | 
			
		||||
                place -= SINE_LENGTH;
 | 
			
		||||
        #else
 | 
			
		||||
            if (note_frequency > 0) {
 | 
			
		||||
                float freq;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                #ifdef VIBRATO_ENABLE
 | 
			
		||||
                if (vibrato_strength > 0) {
 | 
			
		||||
                    freq = vibrato(note_frequency);
 | 
			
		||||
                } else {
 | 
			
		||||
                #else
 | 
			
		||||
                {
 | 
			
		||||
                #endif
 | 
			
		||||
                    freq = note_frequency;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                if (envelope_index < 65535) {
 | 
			
		||||
                    envelope_index++;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
                freq = voice_envelope(freq);
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
                ICR3 = (int)(((double)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)); // Set max to the period
 | 
			
		||||
                OCR3A = (int)((((double)F_CPU) / (freq * CPU_PRESCALER)) * note_timbre); // Set compare to half the period
 | 
			
		||||
            } else {
 | 
			
		||||
                ICR3 = 0;
 | 
			
		||||
                OCR3A = 0;
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
        #endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        note_position++;
 | 
			
		||||
        bool end_of_note = false;
 | 
			
		||||
        if (ICR3 > 0)
 | 
			
		||||
            end_of_note = (note_position >= (note_length / ICR3 * 0xFFFF));
 | 
			
		||||
        else
 | 
			
		||||
            end_of_note = (note_position >= (note_length * 0x7FF));
 | 
			
		||||
        if (end_of_note) {
 | 
			
		||||
            current_note++;
 | 
			
		||||
            if (current_note >= notes_count) {
 | 
			
		||||
                if (notes_repeat) {
 | 
			
		||||
                    current_note = 0;
 | 
			
		||||
                } else {
 | 
			
		||||
                    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
                        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
                    #else
 | 
			
		||||
                        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
                        TCCR3A &= ~_BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
                    #endif
 | 
			
		||||
                    notes = false;
 | 
			
		||||
                    return;
 | 
			
		||||
                }
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
            if (!note_resting && (notes_rest > 0)) {
 | 
			
		||||
                note_resting = true;
 | 
			
		||||
                note_frequency = 0;
 | 
			
		||||
                note_length = notes_rest;
 | 
			
		||||
                current_note--;
 | 
			
		||||
            } else {
 | 
			
		||||
                note_resting = false;
 | 
			
		||||
                #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
                    note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0] / SAMPLE_RATE;
 | 
			
		||||
                    note_length = (*notes_pointer)[current_note][1] * (note_tempo / 100);
 | 
			
		||||
                #else
 | 
			
		||||
                    envelope_index = 0;
 | 
			
		||||
                    note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0];
 | 
			
		||||
                    note_length = ((*notes_pointer)[current_note][1] / 4) * (note_tempo / 100);
 | 
			
		||||
                #endif
 | 
			
		||||
            }
 | 
			
		||||
            note_position = 0;
 | 
			
		||||
        }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (!audio_config.enable) {
 | 
			
		||||
        notes = false;
 | 
			
		||||
        note = false;
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void play_note(float freq, int vol) {
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (!inited) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
if (audio_config.enable && voices < 8) {
 | 
			
		||||
    TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
    // Cancel notes if notes are playing
 | 
			
		||||
    if (notes)
 | 
			
		||||
        stop_all_notes();
 | 
			
		||||
    note = true;
 | 
			
		||||
    envelope_index = 0;
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        freq = freq / SAMPLE_RATE;
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
    if (freq > 0) {
 | 
			
		||||
        frequencies[voices] = freq;
 | 
			
		||||
        volumes[voices] = vol;
 | 
			
		||||
        voices++;
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        TIMSK3 |= _BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        TIMSK3 |= _BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
        TCCR3A |= _BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
void play_notes(float (*np)[][2], uint16_t n_count, bool n_repeat, float n_rest) {
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (!inited) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
if (audio_config.enable) {
 | 
			
		||||
    TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
	// Cancel note if a note is playing
 | 
			
		||||
    if (note)
 | 
			
		||||
        stop_all_notes();
 | 
			
		||||
    notes = true;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    notes_pointer = np;
 | 
			
		||||
    notes_count = n_count;
 | 
			
		||||
    notes_repeat = n_repeat;
 | 
			
		||||
    notes_rest = n_rest;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    place = 0;
 | 
			
		||||
    current_note = 0;
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0] / SAMPLE_RATE;
 | 
			
		||||
        note_length = (*notes_pointer)[current_note][1] * (note_tempo / 100);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0];
 | 
			
		||||
        note_length = ((*notes_pointer)[current_note][1] / 4) * (note_tempo / 100);
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
    note_position = 0;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    #ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
        TIMSK3 |= _BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
    #else
 | 
			
		||||
        TIMSK3 |= _BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
        TCCR3A |= _BV(COM3A1);
 | 
			
		||||
    #endif
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
#ifdef PWM_AUDIO
 | 
			
		||||
void play_sample(uint8_t * s, uint16_t l, bool r) {
 | 
			
		||||
    if (!inited) {
 | 
			
		||||
        audio_init();
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
    if (audio_config.enable) {
 | 
			
		||||
        TIMSK3 &= ~_BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
        stop_all_notes();
 | 
			
		||||
        place_int = 0;
 | 
			
		||||
        sample = s;
 | 
			
		||||
        sample_length = l;
 | 
			
		||||
        repeat = r;
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
        TIMSK3 |= _BV(OCIE3A);
 | 
			
		||||
    }
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
#endif
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
//------------------------------------------------------------------------------
 | 
			
		||||
// Override these functions in your keymap file to play different tunes on
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			@ -597,11 +478,8 @@ void play_startup_tone()
 | 
			
		|||
{
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
__attribute__ ((weak))
 | 
			
		||||
void play_goodbye_tone()
 | 
			
		||||
{
 | 
			
		||||
 | 
			
		||||
}
 | 
			
		||||
//------------------------------------------------------------------------------
 | 
			
		||||
| 
						 | 
				
			
			
 | 
			
		|||
		Loading…
	
	Add table
		Add a link
		
	
		Reference in a new issue