ex89.c

单片机C语言应用100例.rar

//实例89：将"渴望"乐谱写入AT24C02并读出播放
#include <reg51.h>         // 包含51单片机寄存器定义的头文件
#include <intrins.h>       //包含_nop_()函数定义的头文件
#define	OP_READ	0xa1		// 器件地址以及读取操作,0xa1即为1010 0001B
#define	OP_WRITE 0xa0		// 器件地址以及写入操作,0xa1即为1010 0000B
sbit SDA=P3^4;             //将串行数据总线SDA位定义在为P3.4引脚
sbit SCL=P3^3;             //将串行时钟总线SDA位定义在为P3.3引脚
sbit sound=P3^7;           //将sound位定义为P3.7,从该引脚输出音频
unsigned int C;            //储存定时器的定时常数

//以下是C调低音的音频宏定义
#define l_dao 262   //将“l_dao”宏定义为低音“1”的频率262Hz
#define l_re 286    //将“l_re”宏定义为低音“2”的频率286Hz
#define l_mi 311    //将“l_mi”宏定义为低音“3”的频率311Hz
#define l_fa 349    //将“l_fa”宏定义为低音“4”的频率349Hz
#define l_sao 392   //将“l_sao”宏定义为低音“5”的频率392Hz
#define l_la 440    //将“l_a”宏定义为低音“6”的频率440Hz
#define l_xi 494    //将“l_xi”宏定义为低音“7”的频率494Hz
//以下是C调中音的音频宏定义
#define dao 523     //将“dao”宏定义为中音“1”的频率523Hz
#define re 587      //将“re”宏定义为中音“2”的频率587Hz
#define mi 659      //将“mi”宏定义为中音“3”的频率659Hz
#define fa 698      //将“fa”宏定义为中音“4”的频率698Hz
#define sao 784     //将“sao”宏定义为中音“5”的频率784Hz
#define la 880      //将“la”宏定义为中音“6”的频率880Hz
#define xi 987      //将“xi”宏定义为中音“7”的频率523Hz
//以下是C调高音的音频宏定义
#define h_dao 1046     //将“h_dao”宏定义为高音“1”的频率1046Hz
#define h_re 1174      //将“h_re”宏定义为高音“2”的频率1174Hz
#define h_mi 1318      //将“h_mi”宏定义为高音“3”的频率1318Hz
#define h_fa 1396     //将“h_fa”宏定义为高音“4”的频率1396Hz
#define h_sao 1567    //将“h_sao”宏定义为高音“5”的频率1567Hz
#define h_la 1760     //将“h_la”宏定义为高音“6”的频率1760Hz
#define h_xi 1975     //将“h_xi”宏定义为高音“7”的频率1975Hz
/*******************************************
函数功能：节拍的延时的基本单位，延时200ms
******************************************/
void delay()               
   {
     unsigned char i,j;
	  for(i=0;i<250;i++)
	    for(j=0;j<250;j++)
	    		 ;
   }
/**************************************************************************
以下是对AT24C02进行读写操作的源程序
 *************************************************************************/
/*****************************************************
函数功能：延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
   unsigned char i,j;	
	 for(i=0;i<10;i++)
	  for(j=0;j<33;j++)
	        ;		 
 }
/*****************************************************
函数功能：延时若干毫秒
入口参数：n
***************************************************/
 void delaynms(unsigned char n)
 {
   unsigned char i;
	for(i=0;i<n;i++)
	   delay1ms();
 }
/***************************************************
函数功能：开始数据传送
***************************************************/
void start()
{
	SDA = 1;     //SDA初始化为高电平"1"
	SCL = 1;     //开始数据传送时,要求SCL为高电平"1"
	_nop_();    //等待一个机器周期
	_nop_();    //等待一个机器周期
	SDA = 0;     //SDA的下降沿被认为是开始信号
	_nop_();    //等待一个机器周期
	_nop_();    //等待一个机器周期
	_nop_();    //等待一个机器周期
	_nop_();    //等待一个机器周期
	SCL = 0;     //SCL为低电平时,SDA上数据才允许变化(即允许以后的数据传递)
}
/***************************************************
函数功能：结束数据传送
***************************************************/
void stop()
{
	SDA = 0;      //SDA初始化为低电平"0"
	_nop_();     //等待一个机器周期
	_nop_();     //等待一个机器周期
	SCL = 1;      //结束数据传送时,要求SCL为高电平"1"
	_nop_();     //等待一个机器周期
	_nop_();     //等待一个机器周期
	_nop_();     //等待一个机器周期
	_nop_();     //等待一个机器周期
	SDA = 1;     //SDA的上升沿被认为是结束信号
}
/***************************************************
函数功能：从AT24Cxx读取数据
出口参数：x
***************************************************/
unsigned char ReadData()
{
	unsigned char i;
	unsigned char x;               //储存从AT24Cxx中读出的数据
	for(i = 0;i < 8;i++)
	{
		SCL = 1;                 //SCL置为高电平
		x<<=1;                  //将x中的各二进位向左移一位
		x|=(unsigned char)SDA; //将SDA上的数据通过按位"或"运算存入x中
		SCL = 0;                //在SCL的下降沿读出数据
	}
	return(x);                  //将读取的数据返回
}
/***************************************************
函数功能：向AT24Cxx的当前地址写入数据
入口参数：y (储存待写入的数据)
***************************************************/
//在调用此数据写入函数前需首先调用开始函数start(),所以SCL=0
bit WriteCurrent(unsigned char y)
{
	unsigned char i;
	bit ack_bit;                  //储存应答位
	for(i = 0; i < 8; i++)		 // 循环移入8个位
	{
    	SDA = (bit)(y&0x80); //通过按位"与"运算将最高位数据送到S
		                        //因为传送时高位在前,低位在后
		_nop_();              //等待一个机器周期   
	   SCL = 1;                //在SCL的上升沿将数据写入AT24Cxx      
   	   _nop_();              //等待一个机器周期 
	   _nop_();              //等待一个机器周期       
	   SCL = 0;  //将SCL重新置为低电平,以在SCＬ线形成传送数据所需的８个脉冲
		y <<= 1;             //将y中的各二进位向左移一位
	}
	SDA = 1; // 发送设备(主机)应在时钟脉冲的高电平期间(SCL=1)释放SDA线,
	          //以让SDA线转由接收设备(AT24Cxx)控制
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	SCL = 1;      //根据上述规定,SCL应为高电平
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	_nop_();     //等待一个机器周期 
	ack_bit = SDA; //接受设备(AT24Cxx)向SDA送低电平,表示已经接收到一个字节
	               //若送高电平,表示没有接收到,传送异常
	SCL = 0;      //SCL为低电平时,SDA上数据才允许变化(即允许以后的数据传递)
	return  ack_bit;// 返回AT24Cxx应答位
}
/***************************************************
函数功能：向AT24Cxx中的指定地址写入数据
入口参数：add (储存指定的地址);dat(储存待写入的数据)
***************************************************/
void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat)
{
	start();                   //开始数据传递
	WriteCurrent(OP_WRITE);  //选择要操作的AT24Cxx芯片,并告知要对其写入数据
	WriteCurrent(add);        //写入指定地址
	WriteCurrent(dat);        //向当前地址(上面指定的地址)写入数据
	stop();                  //停止数据传递
	delaynms(4);	          //1个字节的写入周期为1ms, 最好延时1ms以上
}
/***************************************************
函数功能：从AT24Cxx中的当前地址读取数据
出口参数：x (储存读出的数据) 
***************************************************/
unsigned char ReadCurrent()
{
	unsigned char x;
	start();                   //开始数据传递
	WriteCurrent(OP_READ);   //选择要操作的AT24Cxx芯片,并告知要读其数据
	x=ReadData();            //将读取的数据存入x
	stop();                   //停止数据传递
	return x;                   //返回读取的数据
}
/***************************************************
函数功能：从AT24Cxx中的指定地址读取数据
入口参数：set_addr
出口参数：x 
***************************************************/
unsigned char ReadSet(unsigned char set_addr)
{
	start();                  //开始数据传递
	WriteCurrent(OP_WRITE); //选择要操作的AT24Cxx芯片,并告知要对其写入数据
	WriteCurrent(set_addr);    //写入指定地址
	return(ReadCurrent());   //从指定地址读出数据并返回
}
/***************************************************
函数功能：主函数
***************************************************/
main(void)
{
  unsigned char i,j;
  unsigned char temp;   //储存压缩后的音频
  unsigned char Ji;     //储存音符节拍
  unsigned char  N;	   //储存音符的最大个数以在AT24C02中为音符和节拍分配存储空间
  unsigned int fr;     //储存解压缩后的音频  							  
  //以下是《渴望》片头曲的一段简谱
   unsigned  int code f[]={re,mi,re,dao,l_la,dao,l_la,
                           l_sao,l_mi,l_sao,l_la,dao,
							      l_la,dao,sao,la,mi,sao,
							      re,					
							      mi,re,mi,sao,mi,
							      l_sao,l_mi,l_sao,l_la,dao,
                           l_la,l_la,dao,l_la,l_sao,l_re,l_mi,
									l_sao,
									re,re,sao,la,sao,
									fa,mi,sao,mi,
									la,sao,mi,re,mi,l_la,dao,
									re,
									mi,re,mi,sao,mi,
									l_sao,l_mi,l_sao,l_la,dao,
									l_la,dao,re,l_la,dao,re,mi,
									re,
									l_la,dao,re,l_la,dao,re,mi,
									re,
									0x00};   //以频率0x00作为简谱的结束标志					
//以下是简谱中每个音符的节拍
 unsigned char code JP[ ]={4,1,1,4,1,1,2,
		                     2,2,2,2,8,
									4,2,3,1,2,2,
									10,
									4,2,2,4,4,
									2,2,2,2,4,
		                     2,2,2,2,2,2,2,
									10,
									4,4,4,2,2,
									4,2,4,4,
									4,2,2,2,2,2,2,
									10,
									4,2,2,4,4,
									2,2,2,2,6,
									4,2,2,4,1,1,4,
									10,
									4,2,2,4,1,1,4,
									10
						        };
  	 EA=1;         //开总中断
	 ET0=1;        //定时器T0中断允许
    TMOD=0x00;    // 使用定时器T0的模式1（13位计数器）
 	 SDA = 1;                // SDA=1,SCL=1,使主从设备处于空闲状态
    SCL = 1;  	       
    while(1)       //无限循环
		{
			   i=0;   //从第1个音符频率f[0]开始写入AT24C02
		      while(f[i]!=0x01)            //只要没有读到结束标志就继续写入
				 {
					 temp=(unsigned char)(f[i]/8); //将音频压缩为较小的字符变量
	             WriteSet(0x00+i,temp);       //在指定地址写入数据压缩后的音频
					 i++;                         //指向下一个音符音频
				  }
				  N=i;      //将音符的最大个数存于N
				  i=0;      //从第一个音符节拍JP[0]开始写入AT24C02
			   while(f[i]!=0x00)
				  {
				    WriteSet(0x00+N+i,JP[i]);  //在指定地址写入音符的节拍
				    i++;                       //指向下一个音符音频
				  }
		      for(i=0;i<N;i++)    
				  {
				     temp=ReadSet(0x00+i);  //读出音频
					  Ji=ReadSet(0x00+N+i);  //读出节拍
					  fr=8*temp;             //将音频解压
					  C=460830/fr;	          //定时常数的计算公式
	              TH0=(8192-C)/32;       //可证明这是13位计数器TH0高8位的赋初值方法
	              TL0=(8192-C)%32;       //可证明这是13位计数器TL0低5位的赋初值方法
	              TR0=1;                 //启动定时器T0
				     for(j=0;j<Ji;j++)      //控制节拍数
	                  delay();           //延时1个节拍单位
					  TR0=0;	                //关闭定时器T0		 		               
				  }  
				  sound=1;                  //播放完毕后，关闭蜂鸣器
			   for(i=0;i<8;i++)            //播放完毕后，停顿一段时间后继续播放
				    delay();	
		}		 	
}




/////////////////////////
/***********************************************************
函数功能：定时器T0的中断服务子程序，使P3.7引脚输出音频的方波
************************************************************/
  void Time0(void ) interrupt 1 using 1  
  {
         
       TH0=(8192-C)/32;   //可证明这是13位计数器TH0高8位的赋初值方法
       TL0=(8192-C)%32;   //可证明这是13位计数器TL0低5位的赋初值方法    
	    sound=!sound;     //将P3.7引脚输出电平取反，形成方波
  }