Title:
Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik
Kind Code:
B4


Abstract:

Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik, die umfaßt:
eine Klangschnittstellensteuerung (100) zum Empfangen serieller Abspieldaten von einem Musikabspielprogramm von einer zentralen Recheneinheit (CPU) eines Personal Computers (PC);
eine MIDI-Schnittstellensteuerung (200) zum Abrufen serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100) und Erzeugen von Klang und Wellenform; durch Freigeben eines Unterbrechungsanforderungssignals; und
einen Puffer (201) zum Puffern von Daten von der Klangschnittstellensteuerung (100), wenn der Personal Computer die an die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) gesendeten Daten anfordert,
worin die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) eine MIDI-Schnittstelleneinheit (202) zum Speichern serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) ferner enthält:
einen Zeitgeber (204) zum Erzeugen einer Baudrate für die MIDI-Schnittstelle (202), Steuern einer Übertragungsgeschwindigkeit serieller Abspieldaten, und Erzeugen eines inneren Unterbrechungssignals, wenn die seriellen Abspieldaten eingegeben werden; und
eine Ressourcensteuerung (203) zum Senden und Empfangen von Daten an die/von der CPU des Personal Computers zum Erzeugen von Klang und...




Inventors:
Kim, Nak-Jung (Seoul, KR)
Application Number:
DE19752048A
Publication Date:
10/06/2005
Filing Date:
11/24/1997
Assignee:
Hynix Semiconductor Inc. (Ichon, Kyonggi, KR)
International Classes:



Foreign References:
5389729
EP0743631
Attorney, Agent or Firm:
WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte (München)
Claims:
1. Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik, die umfaßt:
eine Klangschnittstellensteuerung (100) zum Empfangen serieller Abspieldaten von einem Musikabspielprogramm von einer zentralen Recheneinheit (CPU) eines Personal Computers (PC);
eine MIDI-Schnittstellensteuerung (200) zum Abrufen serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100) und Erzeugen von Klang und Wellenform; durch Freigeben eines Unterbrechungsanforderungssignals; und
einen Puffer (201) zum Puffern von Daten von der Klangschnittstellensteuerung (100), wenn der Personal Computer die an die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) gesendeten Daten anfordert,
worin die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) eine MIDI-Schnittstelleneinheit (202) zum Speichern serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) ferner enthält:
einen Zeitgeber (204) zum Erzeugen einer Baudrate für die MIDI-Schnittstelle (202), Steuern einer Übertragungsgeschwindigkeit serieller Abspieldaten, und Erzeugen eines inneren Unterbrechungssignals, wenn die seriellen Abspieldaten eingegeben werden; und
eine Ressourcensteuerung (203) zum Senden und Empfangen von Daten an die/von der CPU des Personal Computers zum Erzeugen von Klang und Wellenform, die mit über die MIDI-Schnittstelle (202) eingegebenen, seriellen Abspieldaten übereinstimmen, wenn ein inneres Unterbrechungssignal durch den Zeitgeber (204) auftritt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, worin die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) einen Puffer (201) enthält, der serielle Abspieldaten von einem Empfangsanschluß empfängt und speichert, und die Daten seriell sendet, wenn die Daten von einem vorbestimmten Element angefordert werden.

3. Schaltung nach Anspruch 1, worin die MIDI-Schnittstelleneinheit (202) enthält:
einen universalen asynchronen Sender/Empfänger (202a) zum direkten Senden serieller Abspieldaten an das nächste Element der Schaltung;
ein Filter (202b) zum Filtern von Daten vom universalen asynchronen Sender/Empfänger (202a) und Erhalten einer vorbestimmten Information; und
einen FIFO-Speicher (202c) zum sequentiellen Speichern der Information vom Filter (202b) und sequentiellen Ausgeben der so gespeicherten Information in der Reihenfolge der Speicherung.

4. Schaltung nach Anspruch 1, worin die Ressourcensteuerung (203) enthält:
eine Unterbrechungssteuerung (203a) zum Steuern eines inneren Unterbrechungssignals vom Zeitgeber (204) und eines von außen eingegebenen Unterbrechungssignals und Steuern eines Sendens und Empfangens der seriellen Abspieldaten;
eine Plug-and-play-Einheit (203b) zum automatischen Steuern eines Portadreßsignals und des Unterbrechungsanforderungssignals, um so eine gegenseitige Beeinflussung zu verhindern; und
eine Modussteuerung (203c) zum Steuern eines Schlafmodus, in dem ein Zeitgeber (204) abgeschaltet ist, durch Maskieren des Unterbrechungsanforderungssignals, wenn keine von außen eingegebenen Daten oder kein Ereignis empfangen werden, und ein Leerlaufbit gesetzt ist, und einen Aufwachmodus, in dem der Zeitgeber (204) durch Freigeben eines Unterbrechungsanforderungssignals angeschaltet wird, wenn Daten von außen empfangen werden und ein Ereignis eingegeben wird.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNG1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer und insbesondere eine verbesserte Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer, die in der Lage ist, durch Abrufen serieller Abspieldaten eines Musikabspielprogramms die Betriebsdauer eines Betriebssystems eines Personal Computers zu verringern und durch Senden und Empfangen von MIDI-Daten allein durch Verwenden eines Empfangskanals eines universalen asynchronen Senders/Empfängers eine Chipgröße zu verringern.

1 zeigt eine herkömmliche Tonkartenschaltung für einen Personal Computer unter Verwendung eines Musikabspielprogramms.

Wie darin gezeigt, enthält die herkömmliche Tonkartenschaltung einen CODEC (10) zum Empfangen eines Musikinstrumentenschnittstellen-(MIDI-)Signals von einer zentralen Recheneinheit (CPU) eines Personal Computers und zum Umwandeln des so empfangenen Signals in digitale MIDI-Daten, einen Klang-Nur-Lese-Speicher (ROM) (30) zum Speichern von Klangdaten, eine integrierte Klangschaltung (IC) (20) zum Erzeugen und Ausgeben eines den eingegebenen Klangdaten entsprechenden Klangs, eine Mikroprogramm-Steuereinheit (40) zum Ausführen eines gespeicherten Mikroprogramms gemäß einem MIDI-Signal vom CODEC (10), ein Programm-ROM (50) zum Speichern eines Programmcodes, der benützt wird, wenn ein Mikroprogramm der Mikroprogramm-Steuereinheit (40) ausgeführt wird, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) (60) zum Speichern von Daten, die zum Ausführen des Mikroprogramms verwendet werden, und ein Modulations-IC (70) zum Erzeugen einer Klangwellenform, die eine Sinuswellenform bildet.

Die Arbeitsweise der herkömmlichen Tonkartenschaltung wird nun mit Bezug auf 1 erläutert.

Wird von der CPU des Personal Computers ein MIDI-Signal zum Anfordern des Abspielens von "do" in piano eingegeben, empfängt der CODEC (10) zunächst das Signal, wandelt das Signal in digitale MIDI-Daten um, und überträgt diese zur Mikroprogramm-Steuereinheit (40).

Die Mikroprogramm-Steuereinheit (40) führt ein Mikroprogramm aus und analysiert eingegebene MIDI-Daten.

Vom Klang-ROM (30) werden "do" entsprechende Klangdaten ausgegeben, und durch Steuern des Klang-IC (20) wird ein diesen entsprechender vorbestimmter Klang ausgegeben, und durch Steuern des Frequenzmodulations-IC (70) wird eine diesem entsprechende Wellenform gebildet und dann wird das Klangsignal zum CODEC (10) übertragen.

Der CODEC (10) wandelt die dem Klang und der Wellenform, die durch die Mikroprogramm-Steuereinheit (40) erzeugt wurden, entsprechenden Daten in ein Analogsignal um.

Der Programmcode, der zu dem Zeitpunkt, zu dem die Mikroprogramm-Steuereinheit (40) ein Mikroprogramm ausführt, verwendet wird, wird aus dem Programm-ROM (50) gelesen und das RAM (60) speichert die Daten vorübergehend und gibt sie aus.

Die herkömmliche Tonkartenschaltung hat jedoch das Problem, daß die Chipgröße unhandlich gemacht wird, falls jede Funktion des Systems durch Verwenden von Tonkartenschaltungen durchgeführt wird.

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, werden die Mikroprogramm-Steuereinheit (40), das Programm-ROM (50), das RAM (60) und das Frequenzmodulations-IC (70) basierend auf der Software und der CPU des Personal Computer betrieben.

Da nämlich die CPU eine Multitask-Funktion zum gleichzeitigen Ausführen von Musik oder eines Spiels als Cakewalk besitzt, ist es möglich, serielle MIDI-Daten basierend auf der Software zu verarbeiten.

Deshalb werden der CODEC (10), das Tonkarten-IC (20) und das Klang-ROM (30) wie in 1 gezeigt konfiguriert, und die Funktionen der übrigen Elemente werden basierend auf der Software durchgeführt.

Da die seriellen Abspieldaten des Musikabspielprogramms bei der herkömmlichen Tonkartenschaltung jedoch basierend auf Software abgerufen werden, wird die Tonkartenschaltung in viel größerer Abhängigkeit vom Betriebssystem des Personal Computers betrieben. Deshalb kann es Computerprogramme geben, die nicht unter DOS, Windows 3.1 und Windows 95 verarbeitet werden. Außerdem sollte die Software bezüglich jeder Steuerung des Systems unabhängig programmiert sein.

Das US-Patent 5,389,729 A beschreibt einen Tonsignalgenerator mit einem Tonsignalgeneratorschaltkreis zum Erzeugen von Tonsignalen aus entsprechenden Musik-Eingangsdaten, mit einer bidirektionalen seriellen Kommunikationseinheit zum Senden und Empfangen u. a. solcher Musikdaten an einen und von einem Personalcomputer, und mit einer Musikinstrumentenschnittstelleneinheit zum Empfangen von Musikdaten von einem elektronischen Musikinstrument und zum Senden von Informationen wie Musikdaten an ein anderes elektronisches Musikinstrument, wobei die Musikdaten in einem Puffer in einem RAM (Speicher mit wahlfreien Zugriff) gespeichert werden können. Die Verbindung der Musikinstrumentenschnittstelleneinheit mit dem Personalcomputer erfolgt über die serielle Kommunikationseinheit.

Aus der EP 0 743 631 A2 ist eine Tonerzeugungsvorrichtung bekannt, die u.a. einen Mikroprozessor, Speicher, einen Timer, der Zeitinformationen an die CPU weitergibt, und eine Musikinstrumentenschnittstelleneinheit aufweist. Über die Musikinstrumentenschnittstelleneinheit werden Daten in die und aus der Tonerzeugungseinrichtung ein- und ausgegeben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer bereitzustellen, die die vorher erwähnten, im Stand der Technik auftretenden Probleme löst.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer bereitzustellen, die in der Lage ist, durch Abrufen serieller Abspieldaten eines Musikabspielprogramms die Betriebsdauer des Betriebssystems eines Personal Computers zu reduzieren.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer bereitzustellen, die in der Lage ist, durch Senden und Empfangen von MIDI-Daten allein durch Verwenden eines Empfangskanals eines universalen asynchronen Senders/Empfängers eine Chipgröße zu verringern.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer bereitzustellen, die in der Lage ist, durch Verwenden eines 64-Bit-FIFO-Speichers ohne Verwenden einer Unterbrechungseinheit einen Musikabspielvorgang unter Verwenden einer CPU eines Personal Computers zu verbessern.

Um die obigen Aufgaben zu erfüllen wird eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bereitgestellt.

Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur der Darstellung dienen und die vorliegende Erfindung somit nicht beschränken, besser verständlich.

1 ist ein Blockschaltbild, das eine herkömmliche Tonkartenschaltung für einen Personal Computer unter Verwenden eines Musikabspielprogramms zeigt;

2 ist ein Blockschaltbild, das eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und

3 ist ein detailliertes Blockschaltbild, das eine MIDI-Schnittstellensteuerung in der Schaltung von 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

2 zeigt eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer gemäß der vorliegenden Erfindung, und 3 zeigt eine MIDI-Schnittstellensteuerung in der Schaltung von 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie darin gezeigt, enthält die Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Klangschnittstellensteuerung (100) zum Empfangen serieller Abspieldaten eines Musikabspielprogramms von einer zentralen Recheneinheit (CPU) eines Personal Computers (PC), eine MIDI-(Musikinstrumentenschnittstellen)Schnittstellensteuerung (200) zum Abrufen serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100) und Erzeugen von Klängen und Bilden von Wellenformen durch Freigeben eines Unterbrechungsanforderungssignals, und einen Puffer (201) zum Puffern von Daten von der Klangschnittstellensteuerung (100), wenn ein PC Daten von der MIDI-Schnittstellensteuerung (200) benötigt.

Wie in 3 gezeigt, enthält die MIDI-Schnittstellensteuerung (200) eine MIDI-Schnittstelleneinheit (202) zum seriellen Empfangen serieller Abspieldaten von der Klangschnittstellensteuerung (100), einen Zeitgeber (204) zum Erzeugen und Ausgeben einer Baudrate an die MIDI-Schnittstelleneinheit (202), Steuern der Übertragungsgeschwindigkeit der seriellen Abspieldaten, und Erzeugen eines inneren Unterbrechungssignals, wenn durch den Zeitgeber (204) ein inneres Unterbrechungssignal erzeugt wird, und eine Ressourcensteuerung (203) zum Empfangen und Senden von Chip-Auswahlsignalen /CSO, /CS1 und /CS2, Adreßsignalen A0, A1 und A2, eines Lesesignals /Rd und eines Schreibsignals /WR zum Empfangen und Senden von Daten für die Kommunikation mit der CPU des PC, um Klang, Wellenformen, usw. zu erzeugen, die mit den über die MIDI-Schnittstelleneinheit (202) eingegebenen seriellen Abspieldaten übereinstimmen, wenn durch den Zeitgeber (204) ein inneres Unterbrechungssignal erzeugt wird.

Die Arbeitsweise und Wirkung der Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Werden serielle Abspieldaten eines Musikabspielprogramms von der CPU des PC in die Klangschnittstellensteuerung (100) eingegeben, überträgt die Klangschnittstellensteuerung (100) die seriellen Abspieldaten an die MIDI-Schnittstellensteuerung (200).

Werden die Daten über einen Empfangsanschluß Rx der MIDI-Schnittstellensteuerung (200) empfangen, empfangen der Puffer (201) und die MIDI-Schnittstelleneinheit (202) jeweils die Daten.

Der Puffer (201) wird hier zum seriellen Übertragen von Daten an die Klangschnittstellensteuerung (100) durch Verbinden von Empfangs- und Sendeanschlüssen Tx mit dem Innenteil der MIDI-Schnittstellensteuerung (200) verwendet, und verbindet dieselben wegen eines Fan-Out-Problems nicht mit einem Außenteil der Karte.

Außerdem gibt der universale asynchrone Sender/Empfänger (202a) der MIDI-Schnittstelleneinheit (202), der serielle Abspieldaten empfangen hat, die Daten an das Filter (202b) aus.

Das Filter (202b) filtert und extrahiert während etwa 10 ms einen Zeitcode, ein Aktivierungssignal, usw.

Die so extrahierten MIDI-Daten werden im FIFO-Speicher (202c) gespeichert.

Der Puffer (201) speichert empfangene serielle Abspieldaten und die Größe derselben beträgt 64 Byte.

Der Zeitgeber (204) erzeugt eine Baudrate für die MIDI-Schnittstelle (202), um die Basiszeit und die seriellen MIDI-Daten des Klangs zu empfangen.

Danach wird ein Unterbrechungssignal INT erzeugt, um die Ressourcensteuerung (203) über serielle MIDI-Daten zu benachrichtigen.

Die Baudrate bezeichnet hier die Anzahl von Signalen, die pro Sekunde übertragen werden.

Wird das Unterbrechungssignal INT vom Zeitgeber (204) erzeugt, erkennt die Unterbrechungssteuerung (203a) der Ressourcensteuerung (203) einen Zustand, in dem die seriellen MIDI-Daten eingegeben werden, und gibt ein vorbestimmtes Signal an die CPU des PC aus, um die Klanghöhe, den Klang, usw. zu verändern. Tritt eine Unterbrechung (/INT) von außen auf, gibt die Unterbrechungssteuerung (203a) ein Signal aus, so daß die MIDI-Schnittstelle (202) auf den Empfang der Daten vorbereitet wird.

Zusätzlich maskiert die Modussteuerung (203c) ein Unterbrechungsanforderungssignal, wenn keine Daten von außen eingegeben werden, oder kein Ereignis empfangen wird, und ein Leerlaufbit wird gesetzt, oder steuert den Schlafmodus, in dem der Zeitgeber (204) abgeschaltet ist, oder steuert einen Aufwachmodus, in dem der Zeitgeber angeschaltet ist, und ein Unterbrechungsanforderungssignal wird freigegeben, wenn die Daten von außen eingegeben werden, oder es wird ein Ereignis erzeugt.

Die Plug-and-play-Einheit (203b) der Ressourcensteuerung (203) ist schließlich so konfiguriert, daß sie eine Portadresse oder ein Unterbrechungsanforderungssignal bezüglich des Chips einstellt.

Wie oben beschrieben, ist eine Datenabrufschaltung zum Abspielen von Musik für einen Personal Computer gemäß der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, durch Steuern des Abrufs der seriellen MIDI-Daten des Musikabspielprogramms basierend auf der Hardware die Betriebsdauer eines Betriebssystems des Personal Computers zu verringern, durch gleichzeitiges Durchführen von Sende- und Empfangsoperationen allein durch Verwendung eines Empfangskanals vom Typ universaler asynchroner Sender/Empfänger (UART) der MIDI-Schnittstellensteuerung die Chipgröße zu verringern, und, wenn serielle MIDI-Daten benötigt werden, durch Verwenden eines Puffers ohne Verwenden eines Unterbrechungssignals Daten seriell auszugeben, wodurch es möglich ist, die Leistungsfähigkeit des Systems zu erhöhen.