22.4.2 音调频率生成和节拍的计算
音调不同是由于发声的频率不一样，产生音阶Do、Re、Mi……Si等7个音符发声的频率。首先最基础的是要知道这些音的频率具体数值，而这些音调频率存在着数学关系，一旦确定，比如Do音的频率，其他音也就确定了，音调频率简单地可以分为高、中、低。蜂鸣器发声通过单片机输出的脉冲高低电平频率和保持时间，确定歌曲音阶的频率和节拍，一首歌曲就能被播放出来。
图22-5 系统主程序设计流程
音符的编码方式，以So为例，频率为f=392Hz，若设定单片机计数器按照方式1进行定时，计数的范围就是在0～216，为了计算方便STC89C52RC的晶振频率可以近似当作12MHz，计数器作为单片机的部件是按照晶振周期的频率工作，即1MHz，记作f′。定时器取反的时间为t。具体的计算过程如图22-6所示。
图22-6 蜂鸣器I/O口取反时间示意图
取反时间t是整个So周期的一半，求由式（22-4）得
计数初值由式（22-6）和式（22-7）得
TH=（65536-n）/256=FBH（22-6）
TL=（65536-n）%256=04H （22-7）
把88个音阶音符计数初值高两位放入TH数组中，低两位则放入TL数组中，按照规则建立音调频率表格，见表22-1。
表22-1 单片机音谱频率计数初值表
节拍以
曲调为例来说明，该节奏以4分音符为一拍，每一小节4个拍子节奏按照强弱强弱来演奏，一般是抒情歌曲调，不同曲调歌曲单位延时的时间是不一样的，如果设定节拍值为0的32分音符，单位延时62ms，4分音符的节拍延时则为32分音符的8倍，将歌曲简谱按照表22-2所示的音符节拍值进行编码会得到音乐曲调组成的歌曲代码，例如{5，7，5}这个调，5跟7分别表示行跟列，音调数组高8位和低8位一样，每行有12个，取上面调的方法就是（5×12+7）就是该元素在数组中的第几位，这样很容易地定位到音谱频率，第三个数5则表示节拍值，它用来直接取节拍数组中的单位延时的倍数。
表22-2 节拍编码值
