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8b072db733
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d2d8a9882a
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d2d8a9882a | |
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b60e0a6c46 | |
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4e0097be1c |
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@ -1,7 +1,7 @@
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#include <stdint.h>
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#include <stdint.h>
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#include <function.hpp>
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typedef int32_t (*FUN)(int32_t);
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auto simplest_lowpass(Function<uint32_t, int16_t> f_in) {
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int32_t stretch(FUN f, float multiplicator, int32_t value) {
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Function<uint32_t, int16_t> f_out;
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return f(multiplicator * value);
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}
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}
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@ -1,15 +1,17 @@
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#include <math.h>
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#include <math.h>
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#include <stdint.h>
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#include <stdint.h>
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template<uint32_t period, int16_t max_val>
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template<int32_t period, int32_t max_val>
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int16_t sine(uint32_t t) {
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int32_t sine(int32_t t) {
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// 0 <= t < period is 0 <= t_2pi < 2 pi
|
// 0 <= t < period is 0 <= t_2pi < 2 pi
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||||||
float t_2pi = 2 * M_PI / static_cast<float>(period) * t;
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t %= period;
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return static_cast<int16_t>(sinf(t_2pi) * max_val);
|
float t_2pi = 2 * M_PI / static_cast<float>(period) * t;
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||||||
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return static_cast<int32_t>(sinf(t_2pi) * max_val);
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}
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}
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template<uint32_t period, int16_t max_val>
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template<int32_t period, int32_t max_val>
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int16_t square(uint32_t t) {
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int32_t square(int32_t t) {
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t %= period;
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if (t <= period / 2) {
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if (t <= period / 2) {
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return -max_val;
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return -max_val;
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} else {
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} else {
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@ -17,11 +19,12 @@ int16_t square(uint32_t t) {
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}
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}
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}
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}
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||||||
template<uint32_t period, int16_t max_val>
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template<int32_t period, int32_t max_val>
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int16_t sawtooth(uint32_t t) {
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int32_t sawtooth(int32_t t) {
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// f(t) = a t + y
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// f(t) = a t + y
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||||||
// f(0) = -max_val = y
|
// f(0) = -max_val = y
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||||||
// f(period) = a * period - max_val = max_val
|
// f(period) = a * period - max_val = max_val
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||||||
// a = 2 * max_val / period
|
// a = 2 * max_val / period
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t %= period;
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return 2 * max_val * t / period - max_val;
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return 2 * max_val * t / period - max_val;
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}
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}
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69
src/main.cpp
69
src/main.cpp
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@ -5,44 +5,67 @@
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constexpr int DAC_PIN = A2;
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constexpr int DAC_PIN = A2;
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constexpr uint16_t SAMPLING_RATE_HZ = 8000;
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constexpr uint32_t SAMPLING_RATE_HZ = 44100;
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constexpr unsigned long SAMPLE_US = 1000000 / SAMPLING_RATE_HZ;
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constexpr uint32_t SAMPLE_US = 1000000 / SAMPLING_RATE_HZ;
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#ifndef LED_BUILTIN
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#define LED_BUILTIN PC13
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#endif
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unsigned long last_time_us = 0;
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unsigned long last_time_us = 0;
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int16_t val;
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int32_t sample, next_sample;
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int32_t i = 0;
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int32_t sample_count = 0;
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bool sample_computed = false;
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bool next_sample_computed = false;
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constexpr uint32_t hz_to_micros(uint32_t hz) {
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constexpr uint32_t hz_to_micros(uint32_t hz) {
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return 1000000 / hz;
|
return 1000000 / hz;
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}
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}
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constexpr uint32_t mhz_to_micros(uint32_t mhz) {
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return 1000 * hz_to_micros(mhz);
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}
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template<int32_t min, int32_t max>
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constexpr int32_t shift_and_restrict(int32_t val) {
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val += (max - min) / 2 + 1;
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if (val < min) {
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val = min;
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}
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if (val > max) {
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val = max;
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}
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return val;
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}
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void writeVal(int32_t val) {
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val = shift_and_restrict<0, 255>(val);
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analogWrite(DAC_PIN, val);
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}
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void setup() {
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void setup() {
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delay(3000);
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delay(1000);
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}
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}
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void loop() {
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void loop() {
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static int32_t note = -56;
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unsigned long time_us = micros();
|
unsigned long time_us = micros();
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unsigned long delta = time_us - last_time_us;
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uint32_t delta = time_us - last_time_us;
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||||||
if (!sample_computed) {
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if (!next_sample_computed) {
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if (delta < SAMPLE_US) {
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constexpr uint32_t period = hz_to_micros(440);
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constexpr uint32_t period = hz_to_micros(412);
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next_sample = stretch(sine<period, 127>, powf(2, note / 12.0), time_us);
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val = sine<period, 512>(time_us % period);
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next_sample_computed = true;
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sample_computed = true;
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}
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if (delta >= SAMPLE_US) {
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last_time_us = time_us;
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writeVal(next_sample);
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next_sample_computed = false;
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++sample_count;
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}
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if (16 * sample_count >= SAMPLING_RATE_HZ) {
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sample_count = 0;
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|
++note;
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if (note > 12) {
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note = -56;
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}
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}
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}
|
}
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||||||
else {
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||||||
if (delta >= SAMPLE_US) {
|
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||||||
last_time_us = time_us;
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||||||
analogWrite(DAC_PIN, val);
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||||||
sample_computed = false;
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}
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}
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||||||
delayMicroseconds(1);
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}
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}
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Reference in New Issue