MIDI信号的解码及实时音符显示

0多个。因此，选用了16位数码管（128位LED）及64键键盘接口芯片BC7281，该芯片可以驱动128个独立的LED，同时还可以提供键盘管理，笔者设计的系统中16个按键，完全可以满足要求。而其本身仅为18脚DIP封装，体积小巧。

    该芯片与MCU之间采用串行通信，只需要3根引线，为简单起见，这里只给出本系统中键盘、显示部分的电路框图如图3。

BC7281中有16位显示寄存器，其每一数据位都对应着显示矩阵中的一个LED，每个数据位都有一个位地址，用以做寻址，样每一个LED的开关都可以单独控制，其地址范围是07FH。将地址0～52H的LED作为音符显示用，69H～7FH的地址作为系统状态指示用，共余LED显示不用。

3 程序设计

因为MIDI数据的传送速率较高，因此，决定采用中断的方式来处理MIDI数据。对于显示部分，则在数据区中设立一个特定的缓冲区，处理MIDI数据的中断程序只负责对缓冲区内的数据进行更新，而不直接完成对显示芯片的操作，这样可以提高中断处理速度。显示的刷新，则放在程序的主循环中来完成。

用于处理MIDI数据的串口中断程序，必须完成以下工作：

（1）根据状态字节，过滤掉不必要的数据；

（2）根据保留下的“音符开”和“音符关”数据，更新显示数据缓冲区。

    因为设计要求所有旋律通道的音符都要显示出来，也就是说，除第10通道外，每个通道的音符都要显示出来。这样就存在着音符重叠的问题，比如第一通道中的C音和第二通道中的C音同时演奏，这时如果单片机收到一个“音符关”指令，则必须判断其它通道中有没有相同的音符处在“开”的状态，如果有，则相应的音符指示灯就不能关闭。为了到达这个目的，将音符显示的缓冲区设置为一个128单元的数组，数组单元和MIDI的128个音符一一对应（虽然只需要显示其中的8个音符），但是为了简化程序及日后升级的方便，仍将数组设为128单元，只在主程序中显示刷新的部分才将多余的数据忽略），每当收到一个“音符开”指令时，相应的数组单元就加一，而收到“音符关”指令时，则减一，在显示时，只要数组单元不等于零，对应的音符指示LED就点亮，而只有在数组单元等于零时，才将已经点亮的LED关闭，“音符关”指令不直接控制LED，这样就很好地解决了省符重叠的问题。

AT89C51串口中断处理程序流程图如图4。

目前该产品已经批量生产，并已成功进入市场销售一年有余，实践证明该设计方案是合理和可靠的。

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