arm audio working
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6d6b166b40
606
quantum/audio/audio_arm.c
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606
quantum/audio/audio_arm.c
Normal file
@ -0,0 +1,606 @@
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/* Copyright 2016 Jack Humbert
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* This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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* it under the terms of the GNU General Public License as published by
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* the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
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* (at your option) any later version.
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*
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* This program is distributed in the hope that it will be useful,
|
||||
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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||||
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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||||
* GNU General Public License for more details.
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*
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* You should have received a copy of the GNU General Public License
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* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
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*/
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#include "audio.h"
|
||||
#include "ch.h"
|
||||
#include "hal.h"
|
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||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <string.h>
|
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#include "print.h"
|
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#include "keymap.h"
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|
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#include "eeconfig.h"
|
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||||
// -----------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
int voices = 0;
|
||||
int voice_place = 0;
|
||||
float frequency = 0;
|
||||
float frequency_alt = 0;
|
||||
int volume = 0;
|
||||
long position = 0;
|
||||
|
||||
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;
|
||||
|
||||
float place = 0;
|
||||
|
||||
uint8_t * sample;
|
||||
uint16_t sample_length = 0;
|
||||
|
||||
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;
|
||||
bool note_resting = false;
|
||||
|
||||
uint8_t current_note = 0;
|
||||
uint8_t rest_counter = 0;
|
||||
|
||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
|
||||
float vibrato_counter = 0;
|
||||
float vibrato_strength = .5;
|
||||
float vibrato_rate = 0.125;
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
float polyphony_rate = 0;
|
||||
|
||||
static bool audio_initialized = false;
|
||||
|
||||
audio_config_t audio_config;
|
||||
|
||||
uint16_t envelope_index = 0;
|
||||
bool glissando = true;
|
||||
|
||||
#ifndef STARTUP_SONG
|
||||
#define STARTUP_SONG SONG(STARTUP_SOUND)
|
||||
#endif
|
||||
float startup_song[][2] = STARTUP_SONG;
|
||||
|
||||
static void gpt_cb6(GPTDriver *gptp);
|
||||
static void gpt_cb7(GPTDriver *gptp);
|
||||
static void gpt_cb8(GPTDriver *gptp);
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* GPT6 configuration.
|
||||
*/
|
||||
GPTConfig gpt6cfg1 = {
|
||||
.frequency = 440,
|
||||
.callback = gpt_cb6,
|
||||
.cr2 = TIM_CR2_MMS_1, /* MMS = 010 = TRGO on Update Event. */
|
||||
.dier = 0U
|
||||
};
|
||||
|
||||
GPTConfig gpt7cfg1 = {
|
||||
.frequency = 440,
|
||||
.callback = gpt_cb7,
|
||||
.cr2 = TIM_CR2_MMS_1, /* MMS = 010 = TRGO on Update Event. */
|
||||
.dier = 0U
|
||||
};
|
||||
|
||||
GPTConfig gpt8cfg1 = {
|
||||
.frequency = 10,
|
||||
.callback = gpt_cb8,
|
||||
.cr2 = TIM_CR2_MMS_1, /* MMS = 010 = TRGO on Update Event. */
|
||||
.dier = 0U
|
||||
};
|
||||
|
||||
static void gpt_cb6(GPTDriver *gptp) {
|
||||
palTogglePad(GPIOA, 4);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static void gpt_cb7(GPTDriver *gptp) {
|
||||
palTogglePad(GPIOA, 5);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void audio_init()
|
||||
{
|
||||
|
||||
if (audio_initialized)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
// Check EEPROM
|
||||
// if (!eeconfig_is_enabled())
|
||||
// {
|
||||
// eeconfig_init();
|
||||
// }
|
||||
// audio_config.raw = eeconfig_read_audio();
|
||||
audio_config.enable = true;
|
||||
|
||||
palSetPadMode(GPIOA, 4, PAL_MODE_OUTPUT_PUSHPULL);
|
||||
palSetPadMode(GPIOA, 5, PAL_MODE_OUTPUT_PUSHPULL);
|
||||
|
||||
audio_initialized = true;
|
||||
|
||||
if (audio_config.enable) {
|
||||
PLAY_SONG(startup_song);
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void stop_all_notes()
|
||||
{
|
||||
dprintf("audio stop all notes");
|
||||
|
||||
if (!audio_initialized) {
|
||||
audio_init();
|
||||
}
|
||||
voices = 0;
|
||||
|
||||
gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
gptStopTimer(&GPTD8);
|
||||
|
||||
playing_notes = false;
|
||||
playing_note = false;
|
||||
frequency = 0;
|
||||
frequency_alt = 0;
|
||||
volume = 0;
|
||||
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
frequencies[i] = 0;
|
||||
volumes[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void stop_note(float freq)
|
||||
{
|
||||
dprintf("audio stop note freq=%d", (int)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) {
|
||||
gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
gptStopTimer(&GPTD8);
|
||||
frequency = 0;
|
||||
frequency_alt = 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
|
||||
|
||||
static void restart_gpt6(void) {
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
|
||||
gptStart(&GPTD6, &gpt6cfg1);
|
||||
gptStartContinuous(&GPTD6, 2U);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void restart_gpt7(void) {
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
|
||||
gptStart(&GPTD7, &gpt7cfg1);
|
||||
gptStartContinuous(&GPTD7, 2U);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void gpt_cb8(GPTDriver *gptp) {
|
||||
float freq;
|
||||
|
||||
if (playing_note) {
|
||||
if (voices > 0) {
|
||||
|
||||
float freq_alt = 0;
|
||||
if (voices > 1) {
|
||||
if (polyphony_rate == 0) {
|
||||
if (glissando) {
|
||||
if (frequency_alt != 0 && frequency_alt < frequencies[voices - 2] && frequency_alt < frequencies[voices - 2] * pow(2, -440/frequencies[voices - 2]/12/2)) {
|
||||
frequency_alt = frequency_alt * pow(2, 440/frequency_alt/12/2);
|
||||
} else if (frequency_alt != 0 && frequency_alt > frequencies[voices - 2] && frequency_alt > frequencies[voices - 2] * pow(2, 440/frequencies[voices - 2]/12/2)) {
|
||||
frequency_alt = frequency_alt * pow(2, -440/frequency_alt/12/2);
|
||||
} else {
|
||||
frequency_alt = frequencies[voices - 2];
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
frequency_alt = frequencies[voices - 2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
|
||||
if (vibrato_strength > 0) {
|
||||
freq_alt = vibrato(frequency_alt);
|
||||
} else {
|
||||
freq_alt = frequency_alt;
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
freq_alt = frequency_alt;
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (envelope_index < 65535) {
|
||||
envelope_index++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
freq_alt = voice_envelope(freq_alt);
|
||||
|
||||
if (freq_alt < 30.517578125) {
|
||||
freq_alt = 30.52;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (gpt6cfg1.frequency != (uint16_t)freq_alt) {
|
||||
gpt6cfg1.frequency = freq_alt;
|
||||
restart_gpt6();
|
||||
}
|
||||
//note_timbre;
|
||||
} else {
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (polyphony_rate > 0) {
|
||||
if (voices > 1) {
|
||||
voice_place %= voices;
|
||||
if (place++ > (frequencies[voice_place] / polyphony_rate)) {
|
||||
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 (glissando) {
|
||||
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];
|
||||
}
|
||||
} 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;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (gpt7cfg1.frequency != (uint16_t)freq) {
|
||||
gpt7cfg1.frequency = freq;
|
||||
restart_gpt7();
|
||||
}
|
||||
//note_timbre;
|
||||
} else {
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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);
|
||||
|
||||
|
||||
if (gpt6cfg1.frequency != (uint16_t)freq) {
|
||||
gpt6cfg1.frequency = freq;
|
||||
restart_gpt6();
|
||||
gpt7cfg1.frequency = freq;
|
||||
restart_gpt7();
|
||||
}
|
||||
//note_timbre;
|
||||
} else {
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
}
|
||||
|
||||
note_position++;
|
||||
bool end_of_note = false;
|
||||
if (gpt6cfg1.frequency > 0) {
|
||||
if (!note_resting)
|
||||
end_of_note = (note_position >= (note_length*16 - 1));
|
||||
else
|
||||
end_of_note = (note_position >= (note_length*16));
|
||||
} else {
|
||||
end_of_note = (note_position >= (note_length*16));
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (end_of_note) {
|
||||
current_note++;
|
||||
if (current_note >= notes_count) {
|
||||
if (notes_repeat) {
|
||||
current_note = 0;
|
||||
} else {
|
||||
gptStopTimer(&GPTD6);
|
||||
gptStopTimer(&GPTD7);
|
||||
// gptStopTimer(&GPTD8);
|
||||
playing_notes = false;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!note_resting) {
|
||||
note_resting = true;
|
||||
current_note--;
|
||||
if ((*notes_pointer)[current_note][0] == (*notes_pointer)[current_note + 1][0]) {
|
||||
note_frequency = 0;
|
||||
note_length = 1;
|
||||
} else {
|
||||
note_frequency = (*notes_pointer)[current_note][0];
|
||||
note_length = 1;
|
||||
}
|
||||
} 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) {
|
||||
|
||||
dprintf("audio play note freq=%d vol=%d", (int)freq, vol);
|
||||
|
||||
if (!audio_initialized) {
|
||||
audio_init();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (audio_config.enable && voices < 8) {
|
||||
|
||||
// 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++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
gptStart(&GPTD8, &gpt8cfg1);
|
||||
gptStartContinuous(&GPTD8, 2U);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void play_notes(float (*np)[][2], uint16_t n_count, bool n_repeat)
|
||||
{
|
||||
|
||||
if (!audio_initialized) {
|
||||
audio_init();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (audio_config.enable) {
|
||||
|
||||
// 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;
|
||||
|
||||
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;
|
||||
|
||||
gptStart(&GPTD8, &gpt8cfg1);
|
||||
gptStartContinuous(&GPTD8, 2U);
|
||||
restart_gpt6();
|
||||
restart_gpt7();
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool is_playing_notes(void) {
|
||||
return playing_notes;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool is_audio_on(void) {
|
||||
return (audio_config.enable != 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void audio_toggle(void) {
|
||||
audio_config.enable ^= 1;
|
||||
eeconfig_update_audio(audio_config.raw);
|
||||
if (audio_config.enable)
|
||||
audio_on_user();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void audio_on(void) {
|
||||
audio_config.enable = 1;
|
||||
eeconfig_update_audio(audio_config.raw);
|
||||
audio_on_user();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void audio_off(void) {
|
||||
audio_config.enable = 0;
|
||||
eeconfig_update_audio(audio_config.raw);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef VIBRATO_ENABLE
|
||||
|
||||
// Vibrato rate functions
|
||||
|
||||
void set_vibrato_rate(float rate) {
|
||||
vibrato_rate = rate;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void increase_vibrato_rate(float change) {
|
||||
vibrato_rate *= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void decrease_vibrato_rate(float change) {
|
||||
vibrato_rate /= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef VIBRATO_STRENGTH_ENABLE
|
||||
|
||||
void set_vibrato_strength(float strength) {
|
||||
vibrato_strength = strength;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void increase_vibrato_strength(float change) {
|
||||
vibrato_strength *= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void decrease_vibrato_strength(float change) {
|
||||
vibrato_strength /= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif /* VIBRATO_STRENGTH_ENABLE */
|
||||
|
||||
#endif /* VIBRATO_ENABLE */
|
||||
|
||||
// Polyphony functions
|
||||
|
||||
void set_polyphony_rate(float rate) {
|
||||
polyphony_rate = rate;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void enable_polyphony() {
|
||||
polyphony_rate = 5;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void disable_polyphony() {
|
||||
polyphony_rate = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void increase_polyphony_rate(float change) {
|
||||
polyphony_rate *= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void decrease_polyphony_rate(float change) {
|
||||
polyphony_rate /= change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Timbre function
|
||||
|
||||
void set_timbre(float timbre) {
|
||||
note_timbre = timbre;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Tempo functions
|
||||
|
||||
void set_tempo(uint8_t tempo) {
|
||||
note_tempo = tempo;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void decrease_tempo(uint8_t tempo_change) {
|
||||
note_tempo += tempo_change;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void increase_tempo(uint8_t tempo_change) {
|
||||
if (note_tempo - tempo_change < 10) {
|
||||
note_tempo = 10;
|
||||
} else {
|
||||
note_tempo -= tempo_change;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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