; ******************************************************************
; * Musik mit dem STK200 und einem R/2R-Netzwerk                   *
; * PortD hat acht Tasten (active low), PortB generiert die Ausgabe*
; * fuer das R/2R-Netzwerk, spielt Noten wenn die Tasten betaetigt *
; * werden, fuer ATMEL AT90S8515 bei 4 MHz                         *
; * (C)2005 by info@avr-asm-tutorial.net                           *
; ******************************************************************
;
.NOLIST
.INCLUDE "8515def.inc"
.LIST
;
; Konstanten
;
.EQU clock = 4000000 ; Processortakt
.EQU cNSine = 32 ; Tabellelaenge Sinustabelle
;
.DEF rLen = R1 ; Register fuer Dauer der Ausgabe
.DEF rCnt = R2 ; Zaehler fuer die Verzoegerung
.DEF rmp = R16 ; Multipurpose Register
.DEF rTab = R17 ; Zaehler fuer Tabellenlaenge
;
	ldi rmp,0xFF ; Alle Bits von Port B Ausgang => R/2R Netzwerk
	out DDRB,rmp ; an Datenrichtungsregister
wtloop:
	in rmp,PIND ; lese die Tasten
	cpi rmp,0xFF ; alle Tasten inaktiv?
	breq wtloop ; je, weiter warten bis aktiv
	ldi ZH,HIGH(2*MusicTable) ; Z auf Tonhoehentabelle setzen
	ldi ZL,LOW(2*MusicTable)
tabloop:
	rol rmp ; Rotiere naechstes Bit in Carry
	brcc tabfound ; gedrueckte Taste gefunden
	adiw ZL,1 ; Z auf nachsten Tabellenwert
	rjmp tabloop ; Pruefe naechstes Bit
tabfound:
	lpm ; Lese Tonhoehenwert aus Tabelle in R0
	mov rlen,R0 ; Kopiere in delay, R0 wird anderweitig benutzt
;
; Spiele einen Ton, bis die Tasten alle inaktiv sind
;
startsine:
	ldi ZH,HIGH(2*SineTable) ; Z auf die Sinustabelle setzen
	ldi ZL,LOW(2*SineTable)
	ldi rTab,cNSine ; Laenge der Sinustabelle
;
; Der folgende Code ist timing-maessig optimiert, damit alle
; Teilschritte gleich lang dauern, die benoetigten Taktzyklen
; sind angegeben, wenn die Instruktion abgearbeitet ist,
; Taktzyklen waehrend Tabellenlesen / Taktzyklen am Tabellenende
;
loopsine:
	in rmp,PIND ; 1/- Pruefe ob Tasten noch aktiv ist
	cpi rmp,0xFF ; 2/-
	breq wtloop ; 3/- Taste nicht mehr aktiv, gehe zurueck
	nop ; 4/- verzoegern fuer Synchronisation
loopnext:
	lpm ; 7/3 Lese Sinustabelle in R0
	out PORTB,R0 ; 8/4 Kopiere zum R/2R-Netzwerk
	mov rCnt,rLen ; 9/5 Setze Verzoegerungszaehler
; Verzoegerungsschleife, braucht 3*rLen-1 Taktzyklen
loopdelay:
	dec rCnt ; (1) naechster Zaehlerwert
	brne loopdelay ; (2/1) noch nicht Null
; 3*rLen+8/3*rLen+4 am Ende der Verzoegerung
	adiw ZL,1 ; 3*rLen+10/3*rLen+6 naechster Tabellenwert
	dec rTab ; 3*rLen+11/3*rLen+7 Anzahl Tabellenwerte
	brne loopsine ; 3*rLen+13/3*rLen+8 naechster Tabellenwert
	ldi ZH,HIGH(2*SineTable) ; -/3*rLen+9 Neuanfang Tabelle
	ldi ZL,LOW(2*SineTable) ; -/3*rLen+10
	ldi rTab,cNSine ; -/3*rLen+11 Laenge der Sinustabelle
	rjmp loopnext ; -/3*rLen+13 Neustart (ohne Tasten!)
;
; Tabelle fuer Verzoegerung zur Tonerzeugung der 8 Frequenzen
;
; Frequenz = clock / Tabellenlaenge / ( 3 * rLen + 13 )
; rLen = ( clock /Tabellenlaenge / Frequenz - 13 ) / 3
;
MusicTable:
; f=261.6 293.7 329.6 349.2 392.0 440.0 493.9 523.2 (Sollwert)
.DB 155,  138,  122,  115,  102,  90,   80,   75
; f=261.5 292.7 329.8 349.2 391.9 441.7 494.1 525.2 (Istwert)
; Unterschiede zwischen Soll und Ist wegen Rundung und Aufloesung)
;
; Sinustabelle fuer 8 Bits D/A
; Tabellenlaenge = 32 Werte
; VCC=5.000V, uLow=0.000V, uHigh=2.500V
; (mit sinewave.pas erzeugt)
;
Sinetable:
.DB 64,76,88,99,109,117,123,126
.DB 128,126,123,117,109,99,88,76
.DB 64,51,39,28,19,11,5,1
.DB 0,1,5,11,19,28,39,51
;
; Ende des Programms
;