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MIDIbox Hardware Platform, Module IIC MIDI Le module IIC MIDI procure un pontage entre les interfaces MIDI et IIC, et a été conçu principalement pour les micro-contrôleurs PIC16F88 de Microchip, il fonctionne avec un firmware spécial (et pas sous MIOS!). IIC et MIDI sont toutes deux des interfaces série:
La combinaison de ces deux interfaces ouvre la possibilité d'accéder à plusieurs ports MIDI In et Out à partir d'un seul micro-contrôleur. De plus, les "esclaves" IIC MIDI prennent en charge eux-même quelques tâches de gestion "haut-niveau" du protocole MIDI, ce qui a pour effet de libérer des ressources en termes de temps et de mémoire pour le module CORE "maître". Ceci a pour effet d'améliorer les performances générales. Le firmware a
été
dévellopé pour gérer
jusqu'à 4 esclaves IIC
MIDI via le bus IIC, avec un module CORE maître:  Chaque esclave a besoin d'une adresse unique, qui doit être sélectionnée à l'aide de deux jumpers (encodage binaire). En théorie, jusqu'à 127 esclaves pourraient être chaînés sur le bus en définissant autant d'adresses dans le firmware, mais en pratique, la charge sur le bus augmenterait a un tel niveau que les buffers seraient en surchage, entraînant la perte de données. Les considérations à propos des performances forment un sujet complexe, et je ne suis pas sûr de trouver un jour le temps d'en expliquer tous les détails ici. Mais je peux déjà dire qu'aucun problème de performance ne devrait survenir en utilisant jusqu'à 4 module IIC_MIDI esclaves - c'est la combinaison que j'utilise pour mon propre MIDI Router, qui sera sérieusement testé en condition réelle dans les années à venir :) Il faut ajouter ici que le bus IIC peut accueuillir non seulement des modules MBHP_IIC_MIDI mais aussi des BankSticks (EEPROMs IIC), des LCDs IIC ou encore d'autres micro-contrôleurs disposant d'une interface esclaves IIC slave - le firmware MBHP_IIC_MIDI peut être utiliser comme base pour d'autres "gadgets", comme des sensors spéciaux, des extensions IO analogue/digitale, pont vers les ports RS232, PS2 ou... pourquoi pas une connectique ethernet, une liaison wireless ou un modem? ;-)
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| Type | Taille | Description |
| 0x00 | 3 | Pas de paquet - tous les bytes à zéro |
| 0x01 | 3 | réservé |
| 0x02 | 2 | messages système communs sur deux-bytes tels que MTC, Song Select, etc. |
| 0x03 | 3 | messages système communs sur trois-bytes comme SPP, etc. |
| 0x04 | 3 | "début" ou "continu" SysEx |
| 0x05 | 1 | message système commun "Single-byte" ou envois sysex suivi d'un simple byte |
| 0x06 | 2 | envois sysex suivi de deux bytes |
| 0x07 | 3 | envois sysex suivi de trois bytes |
| 0x08 | 3 | Note Off |
| 0x09 | 3 | Note On |
| 0x0a | 3 | Poly-Key Press |
| 0x0b | 3 | Control Change |
| 0x0c | 2 | Program Change |
| 0x0d | 2 | Channel Preassure |
| 0x0e | 3 | Changement de PitchBend |
| 0x0f | 1 | Byte simple |
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Avec le MIOS V1.9 et supérieur, le module MBHP_IIC_MIDI peut être appellé suivant les procédures suivantes:
Redirection MIOS Tx Buffer : les opérations MIOS_MIDI_TxBufferPut peuvent être redirigées vers un esclave en sélectionnant l'adresse à l'aide de la fonction MIOS_MIDI_InterfaceSet :
// send MIDI clock over internal MIDI Out with normal baudrate
MIOS_MIDI_InterfaceSet(MIOS_MIDI_INTERFACE_COMMON);
MIOS_MIDI_TxBufferPut(0xf8);
// send MIDI clock over MBHP_IIC_MIDI with address 0x10
MIOS_MIDI_InterfaceSet(0x10);
MIOS_MIDI_TxBufferPut(0xf8);
// switch back to default interface
MIOS_MIDI_InterfaceAutoSet();Redirection Tx par défaut : avec le MIOS Bootloader V1.2 et supérieur, les opérations Tx buffer seront automatiquement redirigées vers le module MBHP_IIC_MIDI en établissant l'adresser dans le bit 5 de l'en-tête ID. ExEmple d'ID : 0000000000100000: envoi des données MIDI sortantes vers MBHP_IIC_MODULE avec l'adresse 0x10. L'addresse peut toujours être changée avec MIOS_MIDI_InterfaceSet pendant le fonctionnement, et peut être remise sur son réglage par défaut avec MIOS_MIDI_InterfaceAutoSet
Fonction Réception: les fonctions suivantes peuvent être utilisée pour recevoir des paquets MIDI :
// global array which stores the package
unsigned char iic_midi_package[4];
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This function polls the given MBHP_IIC_MIDI module for a new package
// it returns != 0 on a new package, the data will be copied into the
// global array "iic_midi_package[4]" (this is to speed up parameter passing)
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned char IIC_MIDI_Receive(unsigned char addr) __wparam
{
// start IIC access
MIOS_IIC_Start();
// send address, abort if NAK received
if( !MIOS_IIC_ByteSend(addr | 1) ) {
MIOS_IIC_Stop();
return 0;
}
// receive package type, abort if type is 0x00
if( (iic_midi_package[0] = MIOS_IIC_ByteReceive()) == 0x00 ) {
MIOS_IIC_NakSend(); // abort transfer
MIOS_IIC_Stop(); // stop IIC
return 0;
}
MIOS_IIC_AckSend();
// receive three bytes
iic_midi_package[1] = MIOS_IIC_ByteReceive();
MIOS_IIC_AckSend();
iic_midi_package[2] = MIOS_IIC_ByteReceive();
MIOS_IIC_AckSend();
iic_midi_package[3] = MIOS_IIC_ByteReceive();
MIOS_IIC_NakSend();
// stop IIC access
MIOS_IIC_Stop();
return 1;
}
fonction Transmission: les fonctions suivantes peuvent être utilisée pour envoyer des paquets MIDI:
// this table contains the number of bytes depending on the package type
const unsigned char iic_midi_type_bytes[16] = { 0,0,2,3,3,1,2,3,3,3,3,3,2,2,3,1 };
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This function sends a package to the given MBHP_IIC_MIDI module
// the package content is expected in the global array iic_midi_package[4]
// 0 is returned if the module is not available
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned char IIC_MIDI_Send(unsigned char addr) __wparam
{
unsigned char retry_ctr;
unsigned char i;
unsigned char num_bytes;
// start IIC access
MIOS_IIC_Start();
// send address
retry_ctr = 0;
while( !MIOS_IIC_ByteSend(addr) ) {
// slave has sent a NAK - retry 255 times
MIOS_IIC_Stop();
if( ++retry_ctr == 255 )
return 0;
MIOS_IIC_Start();
}
// send package
num_bytes = iic_midi_type_bytes[iic_midi_package[0] & 0x0f];
for(i=0; i<num_bytes; ++i) {
retry_ctr = 0;
while( !MIOS_IIC_ByteSend(iic_midi_package[i+1]) ) {
// slave has sent a NAK - retry
// the address needs to be sent again!
MIOS_IIC_Stop();
MIOS_IIC_Start();
while( !MIOS_IIC_ByteSend(addr) ) {
MIOS_IIC_Stop();
if( ++retry_ctr == 255 )
return 0;
MIOS_IIC_Start();
}
}
}
// stop IIC access
MIOS_IIC_Stop();
// the complete package has been transmitted
return 1;
}Notez que la fonction IIC_MIDI_Send() peut être améliorée en utilisant une fonction distincte pour envoyer l'adresse - J'ai choisi la version longue pour simplifier la lecture. Une version optimisée en assembleur est disponible dans le projet MIDI Router .
Notez également, que cette version ne tient pas compte de la condition spéciale pour l'envoi d'un byte "0xff" via MIDI - dans la version optimisée en assembleur l'appel se fera de manière récursive. Cette méthode rendra vraiment obsolète l'exemple ci-dessus.
Routing MIDI : les exemples ci-dessus peuvent sembler complex, mais il simplifie énormément le routing MIDI - voici un petit extraitdans lequel les paquets entrants sont renvoyés du premier module MBHP_IIC_MIDI vers le second:
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This function is called by MIOS after startup to initialize the
// application
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Init(void) __wparam
{
// enable clock stretching
MIOS_IIC_CtrlSet(0x01);
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This function is called by MIOS in the mainloop when nothing else is to do
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Tick(void) __wparam
{
if( IIC_MIDI_Receive(0x10) ) {
if( !IIC_MIDI_Send(0x12) ) {
MIOS_LCD_Clear();
MIOS_LCD_PrintCString("Slave 0x12 not connected");
MIOS_LCD_MessageStart(255);
}
}
}Here a variant, which only forwards Control Change (CC) packages:
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This function is called by MIOS in the mainloop when nothing else is to do
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Tick(void) __wparam
{
if( IIC_MIDI_Receive(0x10) && iic_midi_package[0] == 0x0b ) {
if( !IIC_MIDI_Send(0x12) ) {
MIOS_LCD_Clear();
MIOS_LCD_PrintCString("Slave 0x12 not connected");
MIOS_LCD_MessageStart(255);
}
}
}
Algorythme d'accés MBHP_IIC_MIDI
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les modèles de PCB peuvent être ouverts, modifiés et convertis avec Eagle Light Module Schémas Layout Aperçu MBHP_IIC_MIDI mbhp_iic_midi.pdf mbhp_iic_midi_v3.brd mbhp_iic_midi_v3.gif MBHP_IIC_MIDI mbhp_iic_midi_out_only.pdf non prévu - -
Firmware Fichier Taille Description mbhp_iic_midi_v1_0c.zip 23k cette archive contient le firmware pré-compilé et les codes source pour le PIC16F88 -
Informations complémentaires Fichier Taille Description mbhp_iic_midi_orderlist.txt 1k liste de commande chez Reichelt
Download
Test
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Une application de bouclage logiciel (iic_midi_sw_loopback) est disponible à la section MIOS Download , qui détecte les modules esclaves connectés, et renvoie directement les évènements MIDI entrants vers les ports de sorties de ces mêmes modules MBHP_IIC_MIDI esclaves.C'est l'application parfaite pour tester les module(s), et les fichiers iic_midi.asm/iic_midi.h inclus peuvent servir de pilotes si vous souhaitez programmer une application particulière.
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un module MBHP_IIC_MIDI complet connecté au module MBHP_CORE (version du PCB de SmashTV) -
Deux module avec juste le MIDI-Out (version du PCB de SmashTV)
Quelques Photos
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Remerciements à SmashTV qui a créer le layout du PCB, et à Michael Klein qui m'a fourni quelques pcbs pour mes tests.
Crédits
Last update: 2015-09-24
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