[发明专利]一种低成本单片机的音乐生成方法及其系统

权利要求书

1.一种适用于低成本单片机的音乐生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.乐谱中的音符、节拍代表频率和时间信息,根据乐谱中的音符、节拍，生成对应的频率表和时延数据表；

S2.根据频率表和时延数据表，让单片机利用CORDIC快速算法生成相应频率周期信号的离散数据序列，而时延信息决定各个频率的离散数据的数量；

S3.把生成的离散数据，作为音频CODEC的采样数据，输入给音频CODEC，驱动喇叭播放。

2.根据权利要求1所述的适用于低成本单片机的音乐生成方法，其特征在于，所述S2步骤中，利用所述CORDIC快速算法通过N次迭代，这里，N可以根据CPU本身的运算能力做适当调整，N越小，运算量也越小，但是精度更低，将对应的音符频率生成正弦波，不同频率的正弦波通过时延的长短相结合组成音乐。

3.根据权利要求2所述的适用于低成本单片机的音乐生成方法，其特征在于，所述CORDIC快速算法具体包括以下步骤：

S31.将旋转角度θ用弧度表示，因为任意角度三角函数求解都可以转换到(-π/2,π/2)这个范围内求解，这里，θ的范围限定在(-π/2,π/2)，需要求解的最大角度是π/2＝1.57075；

S32.在平面直角坐标系上，将点(x₁,y₁)沿坐标原点逆时针旋转θ角度到点(x₂,y₂),其代数表达式，即旋转方程为：

x₂＝x₁cosθ-y₁sinθ

y₂＝x₁sinθ+y₁cosθ

提出因子cosθ，旋转方程变为：

x₂＝x₁cosθ-y₁sinθ＝cosθ(x₁-y₁tanθ)

y₂＝x₁sinθ+y₁cosθ＝cosθ(y₁-x₁tanθ)

S33.去掉cosθ项，得到伪旋转方程：

这样，x与y的值分别增加1/cosθ倍，由于cosθ小于等于1，所以向量的模值变大1/cosθ倍；

S34.控制每次旋转角度θ_i的值，让tanθ_i＝2^-i,第i次伪旋转的坐标为：

x^i=x^i-1-diy^i-1tanθi=x^i-1-diy^i-12-i]]>

y^i=y^i-1+dix^i-1tanθi=y^i-1+dix^i-12-i]]>

d_i＝+/-1

这里，逆时针旋转d_i＝+1，顺时针旋转d_i＝-1；

S35.由于每次旋转中cosθ_i被忽略，经过n次旋转后，和被放大K_n倍，预先计算出伪旋转的副产物即伸缩因子K_n的值：

Kn=Πn1/cosθi=Πn1+2-2i]]>