手持信息终端上MIDI播放的实现

2004年9月A版

摘 要：本文概述了MIDI的基本原理，介绍了实现MIDI播放的一种手持信息终端软硬件平台，以及详细描述了基于此平台的MIDI的实现方法。

关键词：MIDI；PWM；手持信息终端；嵌入式系统

引言

　　MIDI(乐器数字接口)是一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑等设备之间的统一交流协议。该协议是一个二进制形式的音乐描述语言，每一个描述乐器演播动作的字都赋给一个特定的二进制代码，通过它指示乐器即MIDI设备做什么和怎样做，如演奏音符、加大音量、生成音响效果等。

　　由于MIDI本身不是声音信号，而只是让声音设备产生声音的一系列的指令，所以MIDI文件本身非常小，特别适用于对存储容量有限制的手持设备，如手机和掌上电脑。本文将着重介绍如何在手持信息终端嵌入式系统平台上实现MIDI的播放。

MIDI的基本原理

　　MIDI文件主要由MIDI消息组成。MIDI消息又可分成通道消息和系统消息两大类，如图1所示。

　　从上面的描述中，可以看到MIDI实际上只是一组数字信号，并不包括声音信号，它记录的是音乐在什么时间用什么音色发多长的音等等。MIDI音乐每个乐音是由三个要素组成的：音色、音高(音调)和音长。可以把各种乐器的音色先录下来，然后给每个音色编号，如钢琴编为00；再给音高编号，如C5编为49；然后是音符播放的时间的编码，如把8分音符编号为60。此时，数字串“00 49 60”就表示演奏的是钢琴的C5音，演奏时间为8分音符。MIDI在播放时，会根据MIDI文件纪录的乐曲信息向预先录制好的乐器(如钢琴)的波表发出指令，从波表中找出对应的声音信息，经过合成、加工后再回放出来，就形成了美妙的音乐。

手持信息终端软硬件平台

　　手持信息终端包括手机、个人数字助理(PDA)、掌上电脑(HPC)等等，它们可以实现多种功能，如PIM(电话簿、日程安排、备忘录、记事本、时钟)、计算器、录音、辞典、游戏和播放音乐等功能；也可以加入无线通信的功能，如电话、短信、无线Email等等；还可以通过数据线与PC相连，互通数据、进行备份和数据交换。

　　该手持信息终端平台采用的是业界流行的Motorola公司的MC68EZ328处理器；存储模块由4M字节的Flash闪存和2M字节的EDO DRAM组成；显示模块采用160