Uhr 60+4 mit sechzig plus vier LEDs und einem ATmega48

2 Hardware

Um sechzig einzelne LEDs plus vier Status-LEDs anzusteuern, kann man keinen AVR in DIL-Packung verwenden, weil die alle zu wenig Pins haben. Die Hardware in diesem Projekt erweitert daher einen 8-Bit-Daten-plus-3-Bit-Kontroll-Port auf 64 einzelne Bits, indem diese 64 Bits in CMOS-Schieberegister eingeschoben werden.

Der 4094 hast acht Schieberegister S1 bis S8. Bei positiven Flanken am Takt- oder CLK-Eingang schiebt das erste Schiebregister den logischen Zustand am DATA-Eingang in das erste Schieberegister S1 und gleichzeitig alle acht Schieberegister um eine Position nach rechts "S(n) ==> S(n+1)". Nach achtmaligem Schieben kommt das erste Bit am letzten Schieberegister S8 an.

Wird der Eingang-Strobe STB Eins, dann folgt der Inhalt der acht Speicher (Latches, L1 bis L8) dem Zustand der acht Schieberegister. Wird STB Null, bleibt der letzte eingestellte Zustand der Latches erhalten.

Ist der Output-Enalbe-Eingang OE Null, dann sind die acht Ausgangstreiber des 4094 ausgeschaltet: sie haben dann einen sehr großen Widerstand (High-Z-Zustand). Wird der Output-Enable-Eingang OE Eins, dann wird der Ausgang der acht Latches auf die acht Ausgangstreiber geschaltet und diese treiben dann die Ausgänge an.

Bitte beachten, dass der 4094 noch zwei weitere Ausgänge hat, die das Aneinanderschalten mehrerer 4094 ermöglichen. Da diese Funktion hier nicht verwendet wird, ist sie auch nicht genauer beschrieben.

Beide Datenblätter, sowohl von Fairschild als auch von Texas Instruments, sind fehlerhaft. Sie behaupten beide, dass der Output-Enable-Pin Eins sein müsse, um das Schieben und Stroben zu ermöglichen. Das ist aber nicht so: der Output Enable ist nur für das Ein- und Ausschalten der Ausgangstreiber verantwortlich und hat beim Schieben und Stroben keinen Einfluss. Ferner ist der Strobe-Eingang STB nicht flanken-getriggert, wie dies in Fairchilds Datenblatt suggeriert wird. Die Funktion am STB-Eingang ist aber statisch: solange er Eins ist, folgen die Latches den Schiebreregister-Ausgängen.

Die Verwendung von CMOS-Schieberegistern zum Antreiben der LEDs hat noch einen weiteren Vorteil: der CMOS-Ausgang treibt nur sehr geringe Strommengen, die Widerstände zum Einstellen des LED-Stroms können entfallen: der CMOS-Ausgang liefert alles, was er kann. Das hat aber auch einen Nachteil, denn der Strom ist bei 5V Betriebsspannung oder darunter so niedrig, dass nur Niedrig-Strom-LEDs betrieben werden können. Zum Betreiben von normalen LEDs mit 10 oder 20mA muss die CMOS-Betriebsspannung höher sein. Das bedingt, dass der AVR einen Pegelumsetzer braucht, um die CMOS-Schieberegister anzusteuern. Da der AVR nur spricht und die 4094 nur empfangen, kann das ein einfacher Einweg-Umsetzer von 3,3 oder 5,0V auf z. B. 9V sein.

Weil es so viele verschiedene Varianten gibt, die Schaltung zu betreiben, gibt es folgende unterschiedlichen Fälle:

1. Die einfachste Version ist es, den Controller, die Schieberegister und die LEDs aus einer einzigen Stromquelle mit 3,3 oder 5,0V zu betreiben. Der LED-Strom liegt dann zwischen 1,1 und 3,1 mA, geeignet für 2-mA-LEDs. Dazu ist kein Pegelumsetzer erforderlich.
2. Um die LEDs mit höheren Strömen zwischen 5 und 20 mA zu betreiben, brauchen die Schieberegister und die LEDs eine höhere Betriebsspannung. Das bedingt das Zwischenschalten eines Pegelumsetzers, der im vorliegenden Fall aus zwei Darlington-Arrays besteht.
3. Die LEDs können bei beiden Varianten entweder im Gemeinsame-Anoden-Modus oder im Gemeinsame-Kathoden-Modus betrieben werden. Bei gemeinsamen Anoden zieht der CMOS-Ausgang die LED nach GND, bleibt aber auf einem Spannungsniveau von +Ub minus ca. 2V hängen. Dies wird als Sink-Mode bezeichnet. Sind hingegen die Kathoden der LEDs auf GND-Niveau arbeiten die CMOS-Ausgänge im Source-Modus: sie liefern dann Strom in die LED. Die Unterschiede zwischen beiden Betriebsarten sind nicht so arg groß, siehe weiter unten.

Das Folgende beschreibt diese unterschiedlichen Geschmäcker.

Seitenanfang	Hardware			Aufbau		Betrieb	Software
	Niedrigstrom	Hochstrom	Taktung	Gedruckte Schaltung	Teileliste		Assembler-Quellcode	Wie es funktioniert

2.1 Niedrig-LED-Strom-Variante

• Am ADC0-Eingang hängt der Schleifer eines Potis. An dem kann man die Stunden, Minuten, Sekunden und die Weckmelodien einstellen.
• An den PCINT9- und PCINT10-Pins sind zwei Taster angeschlossen, mit denen man in den Einstellmodus kommt und eine Stelle zurück oder weiter. Die beiden Taster sind mit 12kΩ und 2µF entprellt.
• Ein angeschlossener Schalter an PCINT0 schaltet das Wecken ein und aus:
  1. S1 schaltet die Weckfunktion an oder aus.
  2. Wenn der Einstellmodus aktiviert wird (PCINT10=0), stellt dieser entweder die Stunden der Zeit ein (Wecken = aus) oder die Stunden der Weckzeit (Wecken = ein).
  3. Wird PCINT10 nochmals gedrückt, wird der Einstellmodus wieder verlassen und es wird nichts verstellt.
  4. Wird PCINT9 aktiviert, werden die Stunden zwischengespeichert und es sind die Minuten dran.
  5. Wird PCINT9 nochmals aktiviert, sind bei ausgeschaltetem Wecken die Sekunden dran, bei eingeschaltetem Wecken wird die Weckmelodie verstellt.
  6. Beim nochmaligen Drücken von PCINT9 werden alle drei gespeicherten Parameter auf die Zeit (Wecken aus) oder die Weckzeit (Wecken an) geschrieben.
  7. Ist Wecken angeschaltet und wird PCINT9 ohne vorheriges Aktivieren des Einstellmodus gedrückt, dann wird die Weckzeit zeitweilig um fünf Minuten verlängert.
• PB1/OC1A steuern einen externen Lautsprecher an und spielen die eingestellte Melodie, wenn die Weckzeit erreicht ist.

2.2 High-current LED hardware

2.3 Taktung des ATmega48

1. mit dem internen RC-Oszillator, was eine Genauigkeit von 3% bei einer Betriebsspannung von 3,3 Volt ergibt. Bei 5 V sind es 10% Genauigkeit. 10% entspricht ca. 876 Stunden pro Jahr und benötigt daher eine öftere Nachjustierung der Uhr.
2. mit einem externen Quarz und zwei Keramik-Kondensatoren: hier bestimmt der externe Quarz die Genauigkeit. Die meisten haben +/-20 ppm. Das entspricht +/-631 Sekunden pro Jahr oder 10 Minuten Genauigkeit. Man kommt daher mit einer Nachjustierung der Uhr alle halbe Jahre aus (oder wenn halt mal wieder die Zeitzone wechselt).

• Quarzfrequenzen oberhalb von 10 MHz brauchen erhöhte Betriebsspannungen.
• Mit 32,768 kHz-Uhrenquarzen muss
  • der AVR-Programmer ISP-Taktraten von 8 kHz oder niedriger beherrschen, und
  • Musiknoten oberhalb von G⁶ (3.136 Hz) sind nicht verfügbar (weil zu ungenau).
• Die Software lässt nur 8-Bit-TCs zu (TC0 default oder alternativ TC2), der 16-Bit-TC1 wird hier exklusiv zum Musikmachen verwendet.

2.3 Überlegungen zur Spannungsversorgung

• die Weckzeit aingestellt wird, dann sind sowohl die gelbe als auch die rote unteren LEDs an, und
• wenn die Weckzeit-Stunden eingestellt werden, dann ist eine der beiden oberen LEDs (AM oder PM) an und zwei Stunden-LEDs können an sein.

1. Trafos mit 12V und darüber unbedingt vermeiden, das überschritte die maximal zulässigen 18V der 4094s.
2. Weil alle 4094s gleichzeitig den STROBE-Befehl kriegen und sich die Anzahl an eingeschalteten LEDs nur zu diesem Zeitpunkt ändert, sind daraus resultierende Spannungsänderungen auch ungefährlich: der Datentransfer ist dann vollständig abgeschlossen.

3 Aufbau

1. die CLK-, STB- und OE-Verbindungen der 4094 zum Prozessor (Niedrigstrom-Variante) oder zum ULN2001-2 (Hochstrom-Variante).
2. alle DATA-Pins der 4094, die mit den Portausgängen des Controllers (Niedrigstrom-Variante) bzw. den beiden ULN2001 (Hochstrom-Variante) zu verbinden sind.
3. die beiden Keramikkondensatoren am Quarz (bei Wahl dieser Option).

3.1 Gedruckte Schaltung

3.2 Bestückungsplan

3.3 Variationen

3.3.1 Niedrigstrom-Variante

• Man braucht die beiden ULN2001s und die zwei Widerstandnetzwerke nicht bestücken. Die DATA-Eingänge der 4094s kommen direkt an die entsprechenden Portbits des ATmega48, die Kontrolleingänge CLK, STB und OE der 4094s kommen direkt an die entsprechenden Portbits des ATmega48.
• Der Spannungsregler und die beiden Elkos am Spannungsregler sind nicht nötig, die +9V und die +3,3V-Leitung werden gebrückt.
• Die drei J176-P-JFETs sind unnötig, einer ihrer ihre Drain- und Source-Anschlüsse wird überbrückt.
• Stelle die Konstante cUln2001 im Assembler-Quellcode auf Null, assembliere erneut und brenne das Flash des ATmega48.

3.3.2 LEDs in Source-Schaltung

• Bestücke die LEDs in ungekhrter Polarität, mit den Anoden an den 4094-Pins.
• Entferne die J176 Source- und Gatepins vom Pluspol über das Durchtrennen der betreffenden Leiterbahnen und schließe diese an Minus an. Verwende statt der J176 eine bis drei N-JFETs, wie z. B. BF256B. Falls Du keine Strombremsen brauchst, verbinde die Kathodenanschlüsse einfach mit GND und lasse die JFETs unbestückt, dann enfällt auch das Durchtrennen der Leiterbahnen.
• Im Assembler-Quellcode setze die Konstante cSink auf Null, assembliere und brenne den ATmega48.

3.3.3 Verwendung anderer Quarze

3.3.4 Begrenzung bei erhöhtem LED-Strom

3.4 Teileliste

4 Betrieb

1. Im Normalmodus beginnt mit Taste T1 der Eingabebetrieb, falls das Wecken aktiv ist (Schalter ist an), verlängert Taste T2 den Weckzeitpunkt um fünf Minuten.
2. Wenn beim Drücken von T1 der Weckschalter geschlossen ist, wird die Weckzeit eingestellt, wenn nicht wird die Uhrzeit eingestellt.
3. Die Einstellung von Zeit und Weckzeit beginnt mit den Stunden. Die Einstellung erfolgt mit dem Poti, dabei zeigen die AM- und PM-LED die Tageszeit an.
4. Wird nun erneut die Taste T1 gedrückt, dann wird der Einstellmodus verlassen, die vorgenommenen Einstellungen werden verworfen.
5. Wird die Taste T2 gedrückt, werden die eingestellten Stunden in den Zwischenspeicher kopiert und es werden die Minuten eingestellt.
6. Durch Drücken von T1 wird zur Stundeneinstellung zurück verzweigt. Beim Drücken von T2 wird entweder zur Einstellung der Sekunden verzweigt oder, wenn der Weck-Schalter geschlossen ist, zur Auswahl der Weckmelodie.
7. Sind alle drei Einstellungen vorgenommen und mit T2 bestätigt, erfolgt die Einstellung der Zeit bzw. der Weckzeit.

4.1 Signalisierung bei der Zeit- und Weckzeiteinstellung

4.2 Snooze-Funktion

5 Software

5.1 Download des Assembler-Quellcodes

5.2 Fuse-Einstellungen

5.3 Wie es funktioniert: Generelles

5.4 Wie es funktioniert: die Zeitanzeige

• Würde man die Spielwiese zur Bestimmung der Zeit heranziehen, dann wäre sie im Einstellmodus, wenn ganz andere Details angezeigt werden müssen, unbrauchbar, für den Einstellmodus müsste eine identische Struktur aufgebaut werden, was acht Register und extrem viel Programmieraufwand kosten würde. So wie es jetzt ist, kann die Zeit auch im Einstellmodus korrekt weiterlaufen und kann auch mit den Einstellungen vermischt ausgegeben werden.
• Mit der Spielwiese ließen sich zwar die Sekunden leicht durch Linksrotieren erzeugen, da aber auch die Minuten und Stunden angezeigt werden wollen, müsste für diese ohnehin ein besonderer Mechanismus produzierrt werden, der dem wie es jetzt gelöst ist ziemlich ähnlich ist. Außerdem müssten die Stunden- und Minuten-LEDs vor dem Rechtsschieben mühsam wieder unwirksam gemacht werden, da sie nicht mitgeschoben werden dürfen.
• Die Entscheidung, die vier-Ecken-LEDs nicht ab dem 60-sten Bit einzubauen, sondern als siebtes Bit bei jedem zweiten Achter-Pack, erleichtert das Platinenlayout, würde aber beim Rechtsrotieren immens stören, denn diese Bits müssen beim Rotieren an dieser Position verbleiben und dürfen nicht mitgeschoben werden.

5.4.1 Die Bit-Spielwiese

1. cUln2001 und
2. cSink

5.4.2 Setzen oder Löschen eines Bits der Spielwiese

1. die Registernummer: sie ergibt sich aus dem erhöhten rmp beim Teilen durch acht, für den Zugriff mit LD und ST wird die Adresse im Doppelregister Z gebildet, sowie
2. das Bit innerhalb des Registers: es wird durch Linksschieben von Eins in Register rShft ermittelt.

1. Makro-Parameter 0 (@0) = 0: das Bit soll invertiert werden, d. h. wenn es Null ist soll es Eins werden, wenn Eins dann Null, oder
2. Makro-Parameter 0 (@0) = 1: das Bit soll auf jeden Fall und immer gesetzt/gelöscht werden, egal was auch immer bereits drinsteht, je nach Polarität erfordert das entweder ein ODER oder ein AND nach erfolgter Invertierung von rShft.

5.4.3 Die vier Ecken-LEDs

5.4.4 Senden der LED-Bits der Spielwiese an die 4094

1. Die acht Bits für Q8 in allen acht 4094s kommen in ein Register und werden dem Ausgabeport D zugeführt: PD0 ist für 4094Q8-1, PD1 für 4094Q8-2, etc.
2. Der CLK-Eingang aller 4094 wird gleichzeitig auf 1 gepulst, bei höheren Quarzfrequenzen ein wenig gewartet und danach wieder deaktiviert. Das schiebt die acht Datenbits für Q8 in die acht 4094s. Das Makro PulseClock erledigt das:
   1. nach dem Schreiben des Ports D wartet es mindestens eine µs, dann
   2. setzt es das Ausgangsbit PC2 entweder high (wenn cUln2001 == 0 ist) oder low (wenn cUln2001 == 1 ist), dann
   3. wartet es für mindestens eine µs, dann
   4. löscht es PC2 (wenn cUln2001 == 0 ist) oder setzt es (wenn cUln2001 == 1 ist).
3. Danach werden die zweiten, dritten, etc. Datenbits fürQ7, Q6, etc. in gleicher Weise an die 4094-Schieberegister versandt.
4. Durch Pulsen des STB-Eingangs für wenigstens 1µs wird der Inhalt der Schieberegister in den 4094 in die Latches veranlasst (Makro PulseStb).
5. Durch Aktivieren des OUTPUT ENABLE werden die Latchinhalte an die acht Ausgangspins Q der acht Schieberegister gebracht und die LEDs leuchten.

5.4.5 Die LED-Assoziierung im Schaltbild und in der gedruckten Schaltung

1. Q1 treibt L4, L1 wird von Q4 angetrieben,
2. Q2 treibt L3. L2 ist an Q3 angeschlossen,
3. Q3 treibt L2, L3 ist am Q2,
4. Q4 treibt L1, L4 ist an Q1,
5. Q5 treibt L8, L5 ist an Q8,
6. Q6 treibt L7, L6 ist an Q7,
7. Q7 treibt L6, L7 ist an Q6,
8. Q8 treibt L5, L8 ist an Q5.

5.4.6 Alternatives Design: das obere Nibble auf der Außenseite

5.4.7 Alternatives Design: Alle Pins in korrekter Reienfolge

5.4.8 Alternatives Design: der 4094 umgedreht

• Die STROBE-, DATA-, CLOCK- und OUTPUT ENABLE-Pins des 4094 sind nun in Richtung Mitte und zumindest die STB-, CLK- und OE-Kontrollpins könnten leichter miteinander und mit dem ULN2001-2 verbunden werden.
• Alle Verbindungen zur positiven Versorgungsspannung sind nun auf der Innenseite des Kreises, die Abblockkondensatoren können einfacher platziert werden.
• Die Leiterbahnen zu den LEDs sind ein wenig kürzer, was aber wegen der niedrigen Ströme nicht so arg relevant ist.

5.4.9 Alternatives Design: der 4094 umgedreht, das niedrige Nibble auf der Innenseite

5.4.10 Alternatives Design: der 4094 umgedreht und das obere Nibble innen

5.5 Die Bits der Spielwiese im Einstellmodus

1. Die erste Bremse ist der AD-Wandler-Vorteiler: er arbeitet bei 32kHz mit zwei, bei 1 MHz mit 8, ab 2 bis unter 4 MHz mit 16, ab 4 bis unter 8 MHz mit 32, ab 8 bis unter 16 MHz mit 64 und ab 16 MHz mit 128. Das gibt schon mal umso weniger AD-Wandler-Ergebnisse je höher die Taktfrequenz ist.
2. Nur wirksam bei Taktfrequenzen von mehr als 32kHz wird ein zusätzlicher Teiler durch acht, der einfach keine Neuausgabe vollführt.
3. Eine weitere Bremse, die bei allen Taktfrequenzen eingebaut ist, ist die Summenbildung aus 256 Einzelmessungen. Das ergibt bei der Summierung von 256 Einzelmessungen mit 8 Bit Auflösung (Bit ADLAR = 1) eine 16-Bit-Summe, die weiterverarbeitet wird.

1. bAdj: Dieses Bit ist Eins, solange der Einstellmodus aktiv ist. Dies schaltet die Zeitausgabe ab und die Einstellausgabe an. Es wird abgeschaltet, wenn die Taste T1 (der PCINT10) bei gestztem Stunden-Einstellbit gedrückt wird (Abbruch) oder wenn die Taste T2 (der PCINT9) bei gelöschten Stunden- und Minuten-Einstellbits gedrückt wird und das Ergebnis der Einstellung feststeht und gesetzt ist.
2. bAlrm: Ist dieses Bit Eins, dann wird die Weckzeit eingestellt, bei Null wird die Uhrzeit eingestellt. Es wird gesetzt oder gelöscht, wenn der Weck-Schalter betätigt wird (der PCINT0).
3. bAdjHr: Ist dieses Bit Eins, dann werden die Stunden eingestellt, bei Null die Minuten oder Sekunden. Es wird gesetzt bei Beginn des Einstellmodus oder beim Betätigen von Taste T1 (bei PCINT10), wenn die Minuten-Einstellflagge gesetzt ist. Es wird gelöscht, wenn die Taste T2 (bei PCINT9) gedrückt wird.
4. bAdjMin: Ist das Stundenbit Null, dann werden bei Eins die Minuten eingestellt, bei Null die Sekunden oder, wenn das Alarm-Bit gesetzt ist, die Melodienummer.

1. bAdjHr = 1: Das MSB der Summe wird mit 24 malgenommen. Ist das MSB des Ergebnisses größer oder gleich 12, werden diese abgezogen und, falls das niedrigste Sekundenbit Eins ist, die PM-LED eingeschaltet (alternativ: die AM-LED). Andernfalls wird die Zahl mit fünf multipliziert und das sich ergebende Bit mit EXOR umgekehrt. (Makro SetBit 0). Zum Schluss wird noch die aktuelle Stunde der Uhrzeit (minus 12, falls nachmittags, mal fünf) dauerhaft und in jedem Fall gesetzt (Makro SetBit 1).
2. bAdjHr = 0, bAdjMin = 1: Das MSB der Summe wird mit 60 malgenommen. Das MSB des Ergebnisses wird, falls das niedrigste Sekundenbit Eins ist, mit SetBit 0 auf die Anzeige gebracht. Dann werden die Minuten der aktuellen Uhrzeit mit SetBit 1 eingeschaltet.
3. bAdjHr = 0, bAdjMin = 0: Falls bAlrm gesetzt ist, wird das MSB der Summe mit der Anzahl geseicherter Melodien multipliziert, falls nicht mit 60. Das Ergebnis wird, falls das niedrigste Sekundenbit Eins ist, mit SetBit 0 auf die Anzaige gebracht. Danach wird entweder die aktuell eingestellte Melodienummer oder die aktuellen Sekunden der Uhrzeit mit SetBit 1 eingeschaltet.

5.6 Wie es funktioniert: Tasten und Schalter

1. die Einstellflaggen bAdj, bAdjHr und bAdjMin gesetzt werden,
2. der ADC mit den oben genannten Parametern gestartet wird.

1. Falls die Flagge bAdjHr gesetzt ist, werden die Flaggen bAdj, und bAdjMin ausgeschaltet, und
2. der ADC wird ausgeschaltet.

1. bAdjHr = 1: Der aktuell gespeicherte Stundenwert wird gespeichert, und bAdjHr wird Null gesetzt,
2. aAdjHr = 0, bAdjMin = 1: Der aktuell gespeicherte Minutenwert wird gespeichert, und bAdjMin wird Null gesetzt,
3. bAdjHr = 0, bAdjMin = 0: Der aktuell gespeicherte Sekunden/Melodiennummer wird gespeichert, die gespeicherten Ergebnisse in die Uhrzeit bzw. in die Weckzeit und die Melodienummer geschrieben, die Flaggenbits rAdj, rAdjHr, rAdjMin gelöscht und der ADC abgeschaltet.

5.7 Wie es funktioniert: Musik und Melodien

5.7.1 Musiknoten

1. das Notenkürzel,
2. die Sollfrequenz in Hz,
3. wo notwendig den Vorteiler (1 oder 8),
4. den im OCR1A einzustellenden CTC-Wert,
5. die sich ergebende Ist-Frequenz, und
6. die Abweichung der Ist-Frequenz von der Sollfrequenz in %, und
7. die Anzahl CTC-Durchläufe für eine Sekunde Dauer (= 2 * Frequenz).

5.7.2 Melodien

MelodyN:
  .db nC2,1,nD2,2,nE2,4,nF2,8,nG2,16 ; Ohne Pausen
  .db nC3,1,0,4,nD3,2,0,4,nE3,4,0,4,nF3,8,0,4,nG3,8,0,4 ; Mit Standard-Pausen
  .db 0xFF,0xFF ; Ende der Melodie

5.7.3 Wie es funktioniert: die Musikabspiel-Software

1. Das erste Wort gibt den CTC-Wert an, der in das Compare-A-Doppelregister gehört.
2. Das zweite Wort gibt die Anzahl an CTC-Durchläufen an, die der Ton für eine Sekunde Dauer absolvieren muss.

1. liest die aktuelle Melodienummer im Register rMel, multipliziert diese mit zwei und addiert dies zum Beginn der Melodientabelle. Die zwei Bytes, die der Eintrag hat, werden in das Registerpaar Y eingelesen, Y zeigt nun auf den ersten Noteneintrag dieser Melodie,
2. schaltet den OC1A-Ausgang auf Clear (Lautsprecherausgang aus), lädt eine niedrige Zahl in das Vergleichsregister A, setzt das Dauerregister im Registerpaar X auf 1, schaltet den Compare-Match-A-Interrupt aktiv und startet den TC1 als CTC-Zähler.

1. vermindert den Dauerzähler im Registerpaar X,ist dieser nicht Null, ist die Service-Routine schon fertig und der Ton oder die Pause wird weiter abgespielt,
2. wenn X Null erreicht, dann liest er das nächste Notenbyte, auf das Y zeigt, ist dieses Byte ein 0xFF, dann ist die Melodie zu Ende, der OCR1A-Ausgang wird auf CLEAR gestellt und der Timer-Interrupt ausgeschaltet,
3. ist der Ton nicht 0xFF, wird geprüft, ob das nächste Notenbyte Null ist (stumme Pause). Falls ja, wird OC1A auf CLEAR, falls nicht wird es auf Torkeln eingestellt,
4. dann wird noch das Dauermultiplikator-Byte aus der Melodie eingelesen,
5. die Notennummer wird dann mit vier multipliziert und zur Basis der Notentabelle addiert. Die beiden Bytes an dieser Adresse werden eingelesen und in der richtigen Reihenfolge (High-Byte zuerst) in das TC1-Vergleichsregister A geschrieben,
6. danach werden die beiden Bytes der Sekundendauer in das Registerpaar X eingelesen, dieses wird dann durch 16 geteilt und die vier rechts herausfallenden Bits werden zur Vermeidung von Rundungsfehlern in ein Zwischenregister abgelegt, diese drei Bytes werden kopiert und nun so oft zur Dauer in X hinzuaddiert, wie es im Dauer-Multiplikator angegeben ist, das untere Byte dient dabei lediglich als Übertrags-Byte und zur Rundungsfehler-Vermeidung beim Addieren. Abschließend wird noch das Bit 0 in XL gelöscht, damit immer eine runde Anzahl Nulldurchgänge herauskommt und der Lautsprecherausgang aus ist.