decoders/midi/pd.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2013 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
   5 ##
   6 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 ## the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 ## (at your option) any later version.
  10 ##
  11 ## This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 ## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 ## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 ## GNU General Public License for more details.
  15 ##
  16 ## You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 ## along with this program; if not, write to the Free Software
  18 ## Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  19 ##
  20
  21 import sigrokdecode as srd
  22 from .lists import *
  23
  24 RX = 0
  25 TX = 1
  26
  27 class Decoder(srd.Decoder):
  28     api_version = 1
  29     id = 'midi'
  30     name = 'MIDI'
  31     longname = 'Musical Instrument Digital Interface'
  32     desc = 'Musical Instrument Digital Interface (MIDI) protocol.'
  33     license = 'gplv2+'
  34     inputs = ['uart']
  35     outputs = ['midi']
  36     probes = []
  37     optional_probes = []
  38     options = {}
  39     annotations = [
  40         ['Text (verbose)', 'Human-readable text (verbose)'],
  41         # ['Text', 'Human-readable text'],
  42     ]
  43
  44     def __init__(self, **kwargs):
  45         self.cmd = []
  46         self.state = 'IDLE'
  47         self.ss = None
  48         self.es = None
  49         self.ss_block = None
  50         self.es_block = None
  51
  52     def start(self):
  53         # self.out_proto = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
  54         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
  55
  56     def putx(self, data):
  57         self.put(self.ss_block, self.es_block, self.out_ann, data)
  58
  59     def handle_channel_msg_0x80(self):
  60         # Note off: 8n kk vv
  61         # n = channel, kk = note, vv = velocity
  62         c = self.cmd
  63         if len(c) < 3:
  64             return
  65         self.es_block = self.es
  66         msg, chan, note, velocity = c[0] & 0xf0, (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
  67         self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d, velocity = %d)' % \
  68                   (chan, status_bytes[msg], note, velocity)]])
  69         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
  70
  71     def handle_channel_msg_0x90(self):
  72         # Note on: 9n kk vv
  73         # n = channel, kk = note, vv = velocity
  74         # If velocity == 0 that actually means 'note off', though.
  75         c = self.cmd
  76         if len(c) < 3:
  77             return
  78         self.es_block = self.ss
  79         msg, chan, note, velocity = c[0] & 0xf0, (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
  80         s = 'note off' if (velocity == 0) else status_bytes[msg]
  81         self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d, velocity = %d)' % \
  82                   (chan, s, note, velocity)]])
  83         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
  84
  85     def handle_channel_msg_0xa0(self):
  86         # Polyphonic key pressure / aftertouch: An kk vv
  87         # n = channel, kk = polyphonic key pressure, vv = pressure value
  88         pass # TODO
  89
  90     def handle_controller_0x44(self):
  91         # Legato footswitch: Bn 44 vv
  92         # n = channel, vv = value (<= 0x3f: normal, > 0x3f: legato)
  93         chan, vv = (self.cmd[0] & 0x0f) + 1, self.cmd[2]
  94         t = 'normal' if vv <= 0x3f else 'legato'
  95         self.putx([0, ['Channel %d: control function \'%s\' = %s' % \
  96                   (chan, control_functions[0x44], t)]])
  97
  98     def handle_controller_0x54(self):
  99         # Portamento control (PTC): Bn 54 kk
 100         # n = channel, kk = source note for pitch reference
 101         chan, kk = (self.cmd[0] & 0x0f) + 1, self.cmd[2]
 102         self.putx([0, ['Channel %d: control function \'%s\' (source note ' \
 103                   '= %d)' % (chan, control_functions[0x54], kk)]])
 104
 105     def handle_controller_generic(self):
 106         c = self.cmd
 107         chan, fn, param = (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
 108         ctrl_fn = control_functions.get(fn, 'undefined')
 109         self.putx([0, ['Channel %d: control change to function \'%s\' ' \
 110                   '(param = 0x%02x)' % (chan, ctrl_fn, param)]])
 111
 112     def handle_channel_msg_0xb0(self):
 113         # Control change (or channel mode messages): Bn cc vv
 114         # n = channel, cc = control number (0 - 119), vv = control value
 115         c = self.cmd
 116         if (len(c) >= 2) and (c[1] in range(0x78, 0x7f + 1)):
 117             # This is not a control change, but rather a channel mode message.
 118             # TODO: Handle channel mode messages.
 119             return
 120         if len(c) < 3:
 121             return
 122         self.es_block = self.es
 123         handle_ctrl = getattr(self, 'handle_controller_0x%02x' % c[1],
 124                               self.handle_controller_generic)
 125         handle_ctrl()
 126         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
 127
 128     def handle_channel_msg_0xc0(self):
 129         # Program change: Cn pp
 130         # n = channel, pp = program number (0 - 127)
 131         pass # TODO
 132
 133     def handle_channel_msg_0xd0(self):
 134         # Channel pressure / aftertouch: Dn vv
 135         # n = channel, vv = pressure value
 136         pass # TODO
 137
 138     def handle_channel_msg_0xe0(self):
 139         # Pitch bend change: En ll mm
 140         # n = channel, ll = pitch bend change LSB, mm = pitch bend change MSB
 141         pass # TODO
 142
 143     def handle_channel_msg_generic(self):
 144         msg_type = self.cmd[0] & 0xf0
 145         self.putx([0, ['Unknown channel message type: 0x%02x' % msg_type]])
 146         # TODO: Handle properly.
 147
 148     def handle_channel_msg(self, newbyte):
 149         self.cmd.append(newbyte)
 150         msg_type = self.cmd[0] & 0xf0
 151         handle_msg = getattr(self, 'handle_channel_msg_0x%02x' % msg_type,
 152                              self.handle_channel_msg_generic)
 153         handle_msg()
 154
 155     def handle_sysex_msg(self, newbyte):
 156         # SysEx message: 1 status byte, x data bytes, EOX byte
 157         self.cmd.append(newbyte)
 158         if newbyte != 0xf7: # EOX
 159             return
 160         self.es_block = self.es
 161         # TODO: Get message ID, vendor ID, message contents, etc.
 162         self.putx([0, ['SysEx message']])
 163         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
 164
 165     def handle_syscommon_msg(self, newbyte):
 166         pass # TODO
 167
 168     def handle_sysrealtime_msg(self, newbyte):
 169         # System realtime message: 0b11111ttt (t = message type)
 170         self.es_block = self.ss
 171         self.putx([0, ['System realtime message: %s' % status_bytes[newbyte]]])
 172         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
 173
 174     def decode(self, ss, es, data):
 175         ptype, rxtx, pdata = data
 176
 177         # For now, ignore all UART packets except the actual data packets.
 178         if ptype != 'DATA':
 179             return
 180
 181         self.ss, self.es = ss, es
 182
 183         # Short MIDI overview:
 184         #  - Status bytes are 0x80-0xff, data bytes are 0x00-0x7f.
 185         #  - Most messages: 1 status byte, 1-2 data bytes.
 186         #  - Real-time system messages: always 1 byte.
 187         #  - SysEx messages: 1 status byte, n data bytes, EOX byte.
 188
 189         # State machine.
 190         if self.state == 'IDLE':
 191             # Wait until we see a status byte (bit 7 must be set).
 192             if pdata < 0x80:
 193                 return # TODO: How to handle? Ignore?
 194             # This is a status byte, remember the start sample.
 195             self.ss_block = ss
 196             if pdata in range(0x80, 0xef + 1):
 197                 self.state = 'HANDLE CHANNEL MSG'
 198             elif pdata == 0xf0:
 199                 self.state = 'HANDLE SYSEX MSG'
 200             elif pdata in range(0xf1, 0xf7 + 1):
 201                 self.state = 'HANDLE SYSCOMMON MSG'
 202             elif pdata in range(0xf8, 0xff + 1):
 203                 self.state = 'HANDLE SYSREALTIME MSG'
 204
 205         # Yes, this is intentionally _not_ an 'elif' here.
 206         if self.state == 'HANDLE CHANNEL MSG':
 207             self.handle_channel_msg(pdata)
 208         elif self.state == 'HANDLE SYSEX MSG':
 209             self.handle_sysex_msg(pdata)
 210         elif self.state == 'HANDLE SYSCOMMON MSG':
 211             self.handle_syscommon_msg(pdata)
 212         elif self.state == 'HANDLE SYSREALTIME MSG':
 213             self.handle_sysrealtime_msg(pdata)
 214         else:
 215             raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)
 216