*俺来出题了：一道题区分你是编程老手还是菜鸟

2万 · 2007-12-4 10:07

借用fxmxh出的一个题，有兴趣的朋友不妨试试看；

1:CPU不限，但只准用一个可中断的timer，其他中断、定时器不准用
2:驱动两位数码管(段驱动用164)
3:四个按键
4:驱动无源蜂鸣器，要求输出频率、时间可变，以实现多键音或音乐演奏
(音乐演奏可作为加分题，自由发挥)
5:驱动一个步进电机(四相八拍)
6:有红外遥控接收
总体要求:蜂鸣器响时,数码管不能闪,且蜂鸣器声音不能失真;红外接收要灵

备注：
1、音乐演奏作为加分题，可以选择发挥，不影响总分
2、CPU、编程语言不限，以便大家用自己熟悉的环境编写
3、主要是考考是否有编复杂程序的能力，程序大小不做严格要求
4、程序规范性、程序大小等不做严格要求，但可以别人的评价哦

注册了个公用邮箱：21icgroup@163.com
大家可以把答案发邮箱里，我一周后公布密码并把程序贴到这个Blog里，大家可以查询、点评

我保证不删除、修改任何东西！

如果匠人姐姐看到这个贴，就去申请些奖品来奖励下优胜者吧:-)
也希望各位大虾们能把自己不用的开发板、试验板拿些出来，赞助下好学者、优胜者吧！

大虾小虾们，
行动起来吧，
程序写的好的话说不定就会有人来高薪挖你们了哦
那就偷着笑吧！！！

呵呵^_^

1万 · 2007-12-5 13:18

的确是要对每个音符做逐渐衰减处理（专业术语叫做释放），不过直接用MCU的IO做来完成，
我们就可以简化些，直接停止就行了。以前看到过一个电路，利用电容的放电曲线来产生逐
渐衰减的余音效果。音色主要由它的包络和谐波成分决定。在这里我们不好控制谐波，控制
包络还是可以的。一个音的包络主要由4个阶段决定：上冲，衰退，保持，释放，英文简写
为ADSR。使用RC电路的输出电压，通过控制充电时间常数和放电时间常数（通过IO口选择不
同的电阻），在一定程度上能够获取到不同的音色。例如钢琴音色就是上冲短而快，而释放比较缓慢。

接下来是yewuyi的几个问题：

A1：这是根据12平均律计算出来的。由于人耳对声音频率的响应是对数关系，所以我们将
一个八度（例如440Hz到880Hz）按照指数关系平均分成12等份，这样刚好跟人耳的对数关系
相补偿，结果让人听起来感觉就是平均分配的。我们用分别用符号来表示这12个音，例如
A #A B C #C D #D E F #F G #G，这些记号叫做绝对音高。每两个记号之间相差的频率距离
叫做一个半音，两个半音合起来就是一个全音。其中B和C，E和F之间是半音，其它不带#（升
记号）的两个之间相差一个全音。这样，任意两个为倍频关系的音之间都可以分为12等份。
而我们规定，标准的A音频率为440Hz。当然，在220Hz到440Hz之间也存在着这12个音，也是
用这样的记号，不过就是低了一个八度，相应的，还有高八度的等等。在钢琴上，用大小写
字母以及配合数字来标记这些音。在钢琴上的白键，就是那些没有#的，而黑键，就是带#的
那些。具体的频率计算公式如下：升高一个半音就是在前一个音的基础上加上2的十二分之一次方，
例如A音频率为440Hz，那么#A音的频率就是440+440*2^(1/12)。

A2：取C调是我举个例子而已。一个曲子是什么调，在作曲的时候就指定了。当然，为了适合
演奏或者演唱，可以换成其它的调子。例如像我们做的这个，选择一个合适频率的范围，既能
让蜂鸣器比较好的发声，又能让MCU不要太累，这样决定之后，再根据曲子的音符范围，就可以
选择一个合适的调了。你看，总共有12个符号，那么就应该有12种大调和12种小调了。

A3：音符长短是曲谱里面定义好的，是作曲者觉得这样好听就这样定了。通常，在简谱里面，
不加任何修饰的就是一个四分音符，下面加一个下划线就表示八分音符，加两个下划线就表示
十六分音符，依次类推。每多一个下划线，时值要减半。加一个下划线的0.5s就表示这个音符
要连续发声0.5s，这样一个四分音符就是一秒。如果以四分音符为一拍的话，就是60拍每分了。

A4：这个主要是因为我们的MCU不能让它产生包络，所以用停顿片刻来区分下一个音的开始。
这个参考一下对d1d2的回答。自己感觉得差不多就行了吧。实际中是没有这个值的，由乐器
本身的特性来决定。当然，实际乐曲中可能有休止符，那个就是真正的停止发声了，并且有长度规定。

A5：A音是一个绝对音高的符号，我们规定了它的频率，然后其它音的频率是根据它的值算出来的。
7个自然音阶就是指do re mi fa so la si，简谱就是用数字1~7来表示。我们规定3和4，7和1之间
是半音，其它几个之间是全音。夹在自然音阶中间的叫做变化音阶，例如#1，#2等。如果按照这个关系，
我们选择C作为1，那么我们发现刚好是有#的对应着#，没#的对应着没#的，即7个自然音阶刚好对应
着钢琴上的全部白键。而大调的曲子以1为主音，这就是为什么我们看到大部分曲子是C大调的原因。
另外如果是G大调的话，只有一个#F，这也是G大调比较常用的原因。

A6：曲子根据要表现的感**

1万 · 2007-12-4 10:09

哈哈～～～～～～～

3万 · 2007-12-4 10:13

1万 · 2007-12-4 10:14

一切都变得很容易了

1万 · 2007-12-4 10:15

2万 · 2007-12-4 10:15

相关链接:http://21icgroup.blog.163.com/

只看该作者 · 2007-12-4 10:21

这点有点难，人耳灵敏度太高了，稍许的延迟都可能造成失真

定时器必须支持可自动重载

cpu速度够快的话，其它也不难

2万 · 2007-12-4 10:25

三言两语的都不算数，真正动手的才是真！

很多事都是看起来容易做起来难哦，
而且细节上更能体现水平:-)

只看该作者 · 2007-12-4 10:27

1万 · 2007-12-4 10:28

例如蜂鸣器的输出频率调节范围，步进量，时间范围，步进量。

步进电机的速度要求等等。

1万 · 2007-12-4 10:28

其实没必要真的写程序出来，能用语言描述实现的方法就行了，写程序最重要的是思路

只看该作者 · 2007-12-4 10:32

2万 · 2007-12-4 10:38

但如4楼、5楼、7楼那样的泛泛而谈肯定是不能算数的:-)

蛋蛋在10楼的要求就没必要了，只是个虚拟的题，没注明的参数都可以自己定，定的合理就可以了(会自己定合理参数也可以视为加分表现的)

比如说蜂鸣器频率,你总不会定个1Hz或几十kHz吧？肯定是在正常的音乐范围啊

1万 · 2007-12-4 10:40

只看该作者 · 2007-12-4 10:47

只看该作者 · 2007-12-4 10:55

应该规定用什么CPU。

只看该作者 · 2007-12-4 10:59

定时器必须产生一个高频率的节拍(譬如50-100K),可以实现LZ要求的功能.
无源蜂鸣器可以变化音调,但是步长会比较大,秦乐可能不好实现.

只看该作者 · 2007-12-4 11:04

要是没有裸奔者先做，我就用圈圈的OS做完后直接在此贴答案了。正好也看看裸奔者是不是光说不练呀。

最好还是像我一样，设立3000元奖金。否则只给未测试程序。

2万 · 2007-12-4 11:10

而且你的那个“运行期间不允许打断”中的打断”是怎么定义?

2万 · 2007-12-4 11:25

其它都没什么，但要做稳定了，至少要对前后台结构比较了解，属于考程序结构的题；

1:CPU不限，但只准用一个可中断的timer，其他中断、定时器不准用
2:驱动两位数码管(段驱动用164)
3:四个按键
4:驱动无源蜂鸣器，要求输出频率、时间可变，以实现多键音或音乐演奏
(音乐演奏可作为加分题，自由发挥)
5:驱动一个步进电机(四相八拍)
6:有红外遥控接收
总体要求:蜂鸣器响时,数码管不能闪,且蜂鸣器声音不能失真;红外接收要灵

因为只有一个可中断的定时器，所以，这个定时器基本不用想了，肯定是给系统做CLOCK了，数码管用不用164就无所谓了，他喜欢用IO直接驱动也可以，把KEY复用到数码管的IO上就是，如果他熟悉前后台或者更高级的程序结构的后，KEY的抖动处理和扫描也不应该出问题，至于驱动蜂鸣器产生音乐，那可能需要懂点频率对照音调什么的，呵呵，俺是不懂这个，谁懂的话，上来给大家仔细讲讲。
步进电机的速度基本由发来的脉冲速度决定，不考虑启动和停止的缓冲的话，基本上就考虑把脉冲发平均了就可以，这样，步进电机运行时才平稳，如果他熟悉前后台或者更高级的程序结构的话，这个也难不倒他。
红外反到是个麻烦，因为没有其他中断可用，那只能用查询的方式，如果不对载波解码的话，红外信号0和1的脉冲长度基本决定了CLOCK的时间大小，呵呵，俺感觉定在200US比较好，呵呵，但200US似乎能执行的代码又少了点，当然，如果要对载波解码这个时间另当别论，所以就要把MCU的速度弄快一点，哈哈，只要MCU速度够快，就不怕这点。

结论：只要熟悉前后台就应该能搞定。

*俺来出题了：一道题区分你是编程老手还是菜鸟

相关帖子

呵呵，先来回答一下57楼d1d2的问题

俺的事多着呢，不玩了

哈哈好事啊~~~~~~~~~等着挖人了~~~~~~~

有个 可中断的timer

其实就是利用定时器的问题

公用blog地址：

蜂鸣器声音不能失真

呵呵，写了程序的发邮箱，到时再统一发出来评比:-)

加分：用的io口越少越好，成本越低越好

还有些要求不够详细，

小x 相信没多少人有时间陪你玩吧

奖品：洗碗机一台

呵呵，能写出整个思路让人看不出漏洞、缺陷的也可以

哈哈，做出来 变了个 驱蚊器 ，哈哈哈哈

xwj总在变着法子"玩".

CPU足够快的话，全放中断里不就行了？

re:

小意思。

呵呵，你的题什么时候说了“设立3000元奖金”啊？

除了红外对MCU速度提出要求外，

终身成就奖章

坚毅之洋流

技术领袖奖章

十世金身

永恒之光奖章

技术导师奖章

七世轮回

核心会员奖章

经常做客

技术高手奖章

荣誉元老奖章

突出贡献奖章

沉静之湖泊

缘定三生

常驻人口

甘甜之泉水

哈哈好事啊~~~等着挖人了~

有个可中断的timer

哈哈，做出来变了个驱蚊器，哈哈哈哈