]> sigrok.org Git - libsigrokdecode.git/blobdiff - decoders/midi/pd.py
license: remove FSF postal address from boiler plate license text
[libsigrokdecode.git] / decoders / midi / pd.py
index 5845e03d60c849a36031e3ff3f5cc287b52f805d..99b63b09c441d997c6569d6acf884f2ac3f641ed 100644 (file)
@@ -1,7 +1,8 @@
 ##
 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
 ##
-## Copyright (C) 2013 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
+## Copyright (C) 2013-2016 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
+## Copyright (C) 2016 Chris Dreher <chrisdreher@hotmail.com> 
 ##
 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -14,8 +15,7 @@
 ## GNU General Public License for more details.
 ##
 ## You should have received a copy of the GNU General Public License
-## along with this program; if not, write to the Free Software
-## Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
+## along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 ##
 
 import sigrokdecode as srd
@@ -25,7 +25,7 @@ RX = 0
 TX = 1
 
 class Decoder(srd.Decoder):
-    api_version = 1
+    api_version = 2
     id = 'midi'
     name = 'MIDI'
     longname = 'Musical Instrument Digital Interface'
@@ -35,178 +35,589 @@ class Decoder(srd.Decoder):
     outputs = ['midi']
     annotations = (
         ('text-verbose', 'Human-readable text (verbose)'),
+        ('text-sysreal-verbose', 'Human-readable SysReal text (verbose)'),
+        ('text-error', 'Human-readable Error text'),
+    )
+    annotation_rows = (
+        ('normal', 'Normal', (0, 2)),
+        ('sys-real', 'SysReal', (1,)),
     )
 
-    def __init__(self, **kwargs):
-        self.cmd = []
+    def __init__(self):
         self.state = 'IDLE'
+        self.status_byte = 0
+        self.explicit_status_byte = False
+        self.cmd = []
         self.ss = None
         self.es = None
         self.ss_block = None
         self.es_block = None
 
     def start(self):
-        # self.out_python = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
 
     def putx(self, data):
         self.put(self.ss_block, self.es_block, self.out_ann, data)
 
-    def handle_channel_msg_0x80(self):
+    def get_note_name(self, channel, note):
+        if channel != 10:
+            return chromatic_notes[note]
+        else:
+            return 'assuming ' + percussion_notes.get(note, 'undefined')
+
+    def check_for_garbage_flush(self, is_flushed):
+        if is_flushed:
+            if self.explicit_status_byte:
+                self.cmd.insert(0, self.status_byte)
+            self.handle_garbage_msg(None)
+
+    def soft_clear_status_byte(self):
+        self.explicit_status_byte = False
+
+    def hard_clear_status_byte(self):
+        self.status_byte = 0
+        self.explicit_status_byte = False
+
+    def set_status_byte(self, newbyte):
+        self.status_byte = newbyte
+        self.explicit_status_byte = True
+
+    def handle_channel_msg_0x80(self, is_flushed):
         # Note off: 8n kk vv
         # n = channel, kk = note, vv = velocity
         c = self.cmd
-        if len(c) < 3:
+        if len(c) < 2:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
             return
         self.es_block = self.es
-        msg, chan, note, velocity = c[0] & 0xf0, (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
-        self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d, velocity = %d)' % \
-                  (chan, status_bytes[msg], note, velocity)]])
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        note, velocity = c[0], c[1]
+        note_name = self.get_note_name(chan, note)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d \'%s\', velocity = %d)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][0], note, note_name, velocity),
+                  'ch %d: %s %d, velocity = %d' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][1], note, velocity),
+                  '%d: %s %d, vel %d' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][2], note, velocity)]])
         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_0x90(self):
+    def handle_channel_msg_0x90(self, is_flushed):
         # Note on: 9n kk vv
         # n = channel, kk = note, vv = velocity
         # If velocity == 0 that actually means 'note off', though.
         c = self.cmd
-        if len(c) < 3:
+        if len(c) < 2:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
             return
-        self.es_block = self.ss
-        msg, chan, note, velocity = c[0] & 0xf0, (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
-        s = 'note off' if (velocity == 0) else status_bytes[msg]
-        self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d, velocity = %d)' % \
-                  (chan, s, note, velocity)]])
+        self.es_block = self.es
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        note, velocity = c[0], c[1]
+        s = status_bytes[0x80] if (velocity == 0) else status_bytes[msg]
+        note_name = self.get_note_name(chan, note)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s (note = %d \'%s\', velocity = %d)' % \
+                  (chan, s[0], note, note_name, velocity),
+                  'ch %d: %s %d, velocity = %d' % \
+                  (chan, s[1], note, velocity),
+                  '%d: %s %d, vel %d' % \
+                  (chan, s[2], note, velocity)]])
         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_0xa0(self):
+    def handle_channel_msg_0xa0(self, is_flushed):
         # Polyphonic key pressure / aftertouch: An kk vv
         # n = channel, kk = polyphonic key pressure, vv = pressure value
-        pass # TODO
+        c = self.cmd
+        if len(c) < 2:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
+            return
+        self.es_block = self.es
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        note, pressure = c[0], c[1]
+        note_name = self.get_note_name(chan, note)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s of %d for note = %d \'%s\'' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][0], pressure, note, note_name),
+                  'ch %d: %s %d for note %d' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][1], pressure, note),
+                  '%d: %s %d, N %d' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][2], pressure, note)]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
     def handle_controller_0x44(self):
         # Legato footswitch: Bn 44 vv
         # n = channel, vv = value (<= 0x3f: normal, > 0x3f: legato)
-        chan, vv = (self.cmd[0] & 0x0f) + 1, self.cmd[2]
-        t = 'normal' if vv <= 0x3f else 'legato'
-        self.putx([0, ['Channel %d: control function \'%s\' = %s' % \
-                  (chan, control_functions[0x44], t)]])
+        c = self.cmd
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        vv = c[1]
+        t = ('normal', 'no') if vv <= 0x3f else ('legato', 'yes')
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s \'%s\' = %s' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][0],
+                  control_functions[0x44][0], t[0]),
+                  'ch %d: %s \'%s\' = %s' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][1],
+                  control_functions[0x44][1], t[0]),
+                  '%d: %s \'%s\' = %s' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][2],
+                  control_functions[0x44][2], t[1])]])
 
     def handle_controller_0x54(self):
         # Portamento control (PTC): Bn 54 kk
         # n = channel, kk = source note for pitch reference
-        chan, kk = (self.cmd[0] & 0x0f) + 1, self.cmd[2]
-        self.putx([0, ['Channel %d: control function \'%s\' (source note ' \
-                  '= %d)' % (chan, control_functions[0x54], kk)]])
+        c = self.cmd
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        kk = c[1]
+        kk_name = self.get_note_name(chan, kk)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s \'%s\' (source note = %d / %s)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][0],
+                  control_functions[0x54][0], kk, kk_name),
+                  'ch %d: %s \'%s\' (source note = %d)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][1],
+                  control_functions[0x54][1], kk),
+                  '%d: %s \'%s\' (src N %d)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][2],
+                  control_functions[0x54][2], kk)]])
 
     def handle_controller_generic(self):
         c = self.cmd
-        chan, fn, param = (c[0] & 0x0f) + 1, c[1], c[2]
-        ctrl_fn = control_functions.get(fn, 'undefined')
-        self.putx([0, ['Channel %d: control change to function \'%s\' ' \
-                  '(param = 0x%02x)' % (chan, ctrl_fn, param)]])
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        fn, param = c[0], c[1]
+        default_name = 'undefined'
+        ctrl_fn = control_functions.get(fn, default_name)
+        if ctrl_fn == default_name:
+            ctrl_fn = ('undefined 0x%02x' % fn, 'undef 0x%02x' % fn, '0x%02x' % fn)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s \'%s\' (param = 0x%02x)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][0], ctrl_fn[0], param),
+                  'ch %d: %s \'%s\' (param = 0x%02x)' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][1], ctrl_fn[1], param),
+                  '%d: %s \'%s\' is 0x%02x' % \
+                  (chan, status_bytes[msg][2], ctrl_fn[2], param)]])
 
-    def handle_channel_msg_0xb0(self):
+    def handle_channel_mode(self):
+        # Channel Mode: Bn mm vv
+        # n = channel, mm = mode number (120 - 127), vv = value
+        c = self.cmd
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        mm, vv = c[0], c[1]
+        mode_fn = control_functions.get(mm, ('undefined', 'undef', 'undef'))
+        # Decode the value based on the mode number.
+        vv_string = ('', '')
+        if mm == 122:           # mode = local control?
+            if vv == 0:
+                vv_string = ('off', 'off')
+            elif vv == 127:     # mode = poly mode on?
+                vv_string = ('on', 'on')
+            else:
+                vv_string = ('(non-standard param value of 0x%02x)' % vv,
+                            '0x%02x' % vv)
+        elif mm == 126:         # mode = mono mode on?
+            if vv != 0:
+                vv_string = ('(%d channels)' % vv, '(%d ch)' % vv)
+            else:
+                vv_string = ('(channels \'basic\' through 16)',
+                            '(ch \'basic\' thru 16)')
+        elif vv != 0: # All other channel mode messages expect vv == 0.
+            vv_string = ('(non-standard param value of 0x%02x)' % vv,
+                        '0x%02x' % vv)
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s \'%s\' %s' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][0], mode_fn[0], vv_string[0]),
+                      'ch %d: %s \'%s\' %s' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][1], mode_fn[1], vv_string[1]),
+                      '%d: %s \'%s\' %s' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][2], mode_fn[2], vv_string[1])]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
+
+    def handle_channel_msg_0xb0(self, is_flushed):
         # Control change (or channel mode messages): Bn cc vv
         # n = channel, cc = control number (0 - 119), vv = control value
         c = self.cmd
-        if (len(c) >= 2) and (c[1] in range(0x78, 0x7f + 1)):
-            # This is not a control change, but rather a channel mode message.
-            # TODO: Handle channel mode messages.
-            return
-        if len(c) < 3:
+        if len(c) < 2:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
             return
         self.es_block = self.es
-        handle_ctrl = getattr(self, 'handle_controller_0x%02x' % c[1],
+        if c[0] in range(0x78, 0x7f + 1):
+            self.handle_channel_mode()
+            return
+        handle_ctrl = getattr(self, 'handle_controller_0x%02x' % c[0],
                               self.handle_controller_generic)
         handle_ctrl()
         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_0xc0(self):
+    def handle_channel_msg_0xc0(self, is_flushed):
         # Program change: Cn pp
         # n = channel, pp = program number (0 - 127)
-        pass # TODO
+        c = self.cmd
+        if len(c) < 1:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
+            return
+        self.es_block = self.es
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        pp = self.cmd[0] + 1
+        change_type = 'instrument'
+        name = ''
+        if chan != 10:  # channel != percussion
+            name = gm_instruments.get(pp, 'undefined')
+        else:
+            change_type = 'drum kit'
+            name = drum_kit.get(pp, 'undefined')
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s to %s %d (assuming %s)' % \
+            (chan, status_bytes[msg][0], change_type, pp, name),
+            'ch %d: %s to %s %d' % \
+            (chan, status_bytes[msg][1], change_type, pp),
+            '%d: %s %d' % \
+            (chan, status_bytes[msg][2], pp)]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_0xd0(self):
+    def handle_channel_msg_0xd0(self, is_flushed):
         # Channel pressure / aftertouch: Dn vv
         # n = channel, vv = pressure value
-        pass # TODO
+        c = self.cmd
+        if len(c) < 1:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
+            return
+        self.es_block = self.es
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        vv = self.cmd[0]
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s %d' % (chan, status_bytes[msg][0], vv),
+                      'ch %d: %s %d' % (chan, status_bytes[msg][1], vv),
+                      '%d: %s %d' % (chan, status_bytes[msg][2], vv)]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_0xe0(self):
+    def handle_channel_msg_0xe0(self, is_flushed):
         # Pitch bend change: En ll mm
         # n = channel, ll = pitch bend change LSB, mm = pitch bend change MSB
-        pass # TODO
+        c = self.cmd
+        if len(c) < 2:
+            self.check_for_garbage_flush(is_flushed)
+            return
+        self.es_block = self.es
+        msg, chan = self.status_byte & 0xf0, (self.status_byte & 0x0f) + 1
+        ll, mm = self.cmd[0], self.cmd[1]
+        decimal = (mm << 7) + ll
+        self.putx([0, ['Channel %d: %s 0x%02x 0x%02x (%d)' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][0], ll, mm, decimal),
+                      'ch %d: %s 0x%02x 0x%02x (%d)' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][1], ll, mm, decimal),
+                      '%d: %s (%d)' % \
+                      (chan, status_bytes[msg][2], decimal)]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
-    def handle_channel_msg_generic(self):
-        msg_type = self.cmd[0] & 0xf0
-        self.putx([0, ['Unknown channel message type: 0x%02x' % msg_type]])
-        # TODO: Handle properly.
+    def handle_channel_msg_generic(self, is_flushed):
+        # TODO: It should not be possible to hit this code.
+        # It currently can not be unit tested.
+        msg_type = self.status_byte & 0xf0
+        self.es_block = self.es
+        self.putx([2, ['Unknown channel message type: 0x%02x' % msg_type]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.soft_clear_status_byte()
 
     def handle_channel_msg(self, newbyte):
-        self.cmd.append(newbyte)
-        msg_type = self.cmd[0] & 0xf0
+        if newbyte is not None:
+            if newbyte >= 0x80:
+                self.set_status_byte(newbyte)
+            else:
+                self.cmd.append(newbyte)
+        msg_type = self.status_byte & 0xf0
         handle_msg = getattr(self, 'handle_channel_msg_0x%02x' % msg_type,
                              self.handle_channel_msg_generic)
-        handle_msg()
+        handle_msg(newbyte is None)
 
     def handle_sysex_msg(self, newbyte):
-        # SysEx message: 1 status byte, x data bytes, EOX byte
-        self.cmd.append(newbyte)
-        if newbyte != 0xf7: # EOX
+        # SysEx message: 1 status byte, 1-3 manuf. bytes, x data bytes, EOX byte
+        #
+        # SysEx messages are variable length, can be terminated by EOX or
+        # by any non-SysReal status byte, and it clears self.status_byte.
+        #
+        # Note: All System message codes don't utilize self.status_byte.
+        self.hard_clear_status_byte()
+        if newbyte != 0xf7 and newbyte is not None: # EOX
+            self.cmd.append(newbyte)
             return
         self.es_block = self.es
-        # TODO: Get message ID, vendor ID, message contents, etc.
-        self.putx([0, ['SysEx message']])
+        # Note: Unlike other methods, this code pops bytes out of self.cmd
+        # to isolate the data.
+        msg = self.cmd.pop(0)
+        if len(self.cmd) < 1:
+            self.putx([2, ['%s: truncated manufacturer code (<1 bytes)' % \
+                          status_bytes[msg][0],
+                          '%s: truncated manufacturer (<1 bytes)' % \
+                          status_bytes[msg][1],
+                          '%s: trunc. manu.' % status_bytes[msg][2]]])
+            self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+            return
+        # Extract the manufacturer name (or SysEx realtime or non-realtime).
+        m1 = self.cmd.pop(0)
+        manu = (m1,)
+        if m1 == 0x00:  # If byte == 0, then 2 more manufacturer bytes follow.
+            if len(self.cmd) < 2:
+                self.putx([2, ['%s: truncated manufacturer code (<3 bytes)' % \
+                          status_bytes[msg][0],
+                          '%s: truncated manufacturer (<3 bytes)' % \
+                          status_bytes[msg][1],
+                          '%s: trunc. manu.' % status_bytes[msg][2]]])
+                self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+                return
+            manu = (m1, self.cmd.pop(0), self.cmd.pop(0))
+        default_name = 'undefined'
+        manu_name = sysex_manufacturer_ids.get(manu, default_name)
+        if manu_name == default_name:
+            if len(manu) == 3:
+                manu_name = ('%s (0x%02x 0x%02x 0x%02x)' % \
+                            (default_name, manu[0], manu[1], manu[2]),
+                            default_name)
+            else:
+                manu_name = ('%s (0x%02x)' % (default_name, manu[0]),
+                            default_name)
+        else:
+            manu_name = (manu_name, manu_name)
+        # Extract the payload, display in 1 of 2 formats
+        # TODO: Write methods to decode SysEx realtime & non-realtime payloads.
+        payload0 = ''
+        payload1 = ''
+        while len(self.cmd) > 0:
+            byte = self.cmd.pop(0)
+            payload0 += '0x%02x ' % (byte)
+            payload1 += '%02x ' % (byte)
+        if payload0 == '':
+            payload0 = '<empty>'
+            payload1 = '<>'
+        payload = (payload0, payload1)
+        self.putx([0, ['%s: for \'%s\' with payload %s' % \
+                      (status_bytes[msg][0], manu_name[0], payload[0]),
+                      '%s: \'%s\', payload %s' % \
+                      (status_bytes[msg][1], manu_name[1], payload[1]),
+                      '%s: \'%s\', payload %s' % \
+                      (status_bytes[msg][2], manu_name[1], payload[1])]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+
+    def handle_syscommon_midi_time_code_quarter_frame_msg(self, newbyte):
+        # MIDI time code quarter frame: F1 nd
+        # n = message type
+        # d = values
+        #
+        # Note: All System message codes don't utilize self.status_byte,
+        # and System Exclusive and System Common clear it.
+        c = self.cmd
+        if len(c) < 2:
+            if newbyte is None:
+                self.handle_garbage_msg(None)
+            return
+        msg = c[0]
+        nn, dd = (c[1] & 0x70) >> 4, c[1] & 0x0f
+        group = ('System Common', 'SysCom', 'SC')
+        self.es_block = self.es
+        if nn != 7: # If message type does not contain SMPTE type.
+            self.putx([0, ['%s: %s of %s, value 0x%01x' % \
+                          (group[0], status_bytes[msg][0],
+                          quarter_frame_type[nn][0], dd),
+                          '%s: %s of %s, value 0x%01x' % \
+                          (group[1], status_bytes[msg][1],
+                          quarter_frame_type[nn][1], dd),
+                          '%s: %s of %s, value 0x%01x' % \
+                          (group[2], status_bytes[msg][2],
+                          quarter_frame_type[nn][1], dd)]])
+            self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+            return
+        tt = (dd & 0x6) >> 1
+        self.putx([0, ['%s: %s of %s, value 0x%01x for %s' % \
+                      (group[0], status_bytes[msg][0], \
+                      quarter_frame_type[nn][0], dd, smpte_type[tt]),
+                      '%s: %s of %s, value 0x%01x for %s' % \
+                      (group[1], status_bytes[msg][1], \
+                      quarter_frame_type[nn][1], dd, smpte_type[tt]),
+                      '%s: %s of %s, value 0x%01x for %s' % \
+                      (group[2], status_bytes[msg][2], \
+                      quarter_frame_type[nn][1], dd, smpte_type[tt])]])
         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
 
     def handle_syscommon_msg(self, newbyte):
-        pass # TODO
+        # System common messages
+        #
+        # There are 5 simple formats (which are directly handled here) and
+        # 1 complex one called MIDI time code quarter frame.
+        #
+        # Note: While the MIDI lists 0xf7 as a "system common" message, it
+        # is actually only used with SysEx messages so it is processed there.
+        #
+        # Note: All System message codes don't utilize self.status_byte.
+        self.hard_clear_status_byte()
+        if newbyte is not None:
+            self.cmd.append(newbyte)
+        c = self.cmd
+        msg = c[0]
+        group = ('System Common', 'SysCom', 'SC')
+        if msg == 0xf1:
+            # MIDI time code quarter frame
+            self.handle_syscommon_midi_time_code_quarter_frame_msg(newbyte)
+            return
+        elif msg == 0xf2:
+            # Song position pointer: F2 ll mm
+            # ll = LSB position, mm = MSB position
+            if len(c) < 3:
+                if newbyte is None:
+                    self.handle_garbage_msg(None)
+                return
+            ll, mm = c[1], c[2]
+            decimal = (mm << 7) + ll
+            self.es_block = self.es
+            self.putx([0, ['%s: %s 0x%02x 0x%02x (%d)' % \
+                          (group[0], status_bytes[msg][0], ll, mm, decimal),
+                          '%s: %s 0x%02x 0x%02x (%d)' % \
+                          (group[1], status_bytes[msg][1], ll, mm, decimal),
+                          '%s: %s (%d)' % \
+                          (group[2], status_bytes[msg][2], decimal)]])
+        elif msg == 0xf3:
+            # Song select: F3 ss
+            # ss = song selection number
+            if len(c) < 2:
+                if newbyte is None:
+                    self.handle_garbage_msg(None)
+                return
+            ss = c[1]
+            self.es_block = self.es
+            self.putx([0, ['%s: %s number %d' % \
+                          (group[0], status_bytes[msg][0], ss),
+                          '%s: %s number %d' % \
+                          (group[1], status_bytes[msg][1], ss),
+                          '%s: %s # %d' % \
+                          (group[2], status_bytes[msg][2], ss)]])
+        elif msg == 0xf4 or msg == 0xf5 or msg == 0xf6:
+            # Undefined 0xf4, Undefined 0xf5, and Tune Request (respectively).
+            # All are only 1 byte long with no data bytes.
+            self.es_block = self.es
+            self.putx([0, ['%s: %s' % (group[0], status_bytes[msg][0]),
+                          '%s: %s' % (group[1], status_bytes[msg][1]),
+                          '%s: %s' % (group[2], status_bytes[msg][2])]])
+        self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
 
     def handle_sysrealtime_msg(self, newbyte):
         # System realtime message: 0b11111ttt (t = message type)
-        self.es_block = self.ss
-        self.putx([0, ['System realtime message: %s' % status_bytes[newbyte]]])
+        #
+        # Important: These messages are handled differently from all others
+        # because they are allowed to temporarily interrupt other messages.
+        # The interrupted messages resume after the realtime message is done.
+        # Thus, they mostly leave 'self' the way it was found.
+        #
+        # Note: All System message codes don't utilize self.status_byte.
+        old_ss_block, old_es_block = self.ss_block, self.es_block
+        self.ss_block, self.es_block = self.ss, self.es
+        group = ('System Realtime', 'SysReal', 'SR')
+        self.putx([1, ['%s: %s' % (group[0], status_bytes[newbyte][0]),
+                      '%s: %s' % (group[1], status_bytes[newbyte][1]),
+                      '%s: %s' % (group[2], status_bytes[newbyte][2])]])
+        self.ss_block, self.es_block = old_ss_block, old_es_block
+        # Deliberately not resetting self.cmd or self.state.
+
+    def handle_garbage_msg(self, newbyte):
+        # Handle messages that are either not handled or are corrupt.
+        self.es_block = self.es
+        if newbyte is not None:
+            self.cmd.append(newbyte)
+            return
+        payload = '<empty>'
+        max_bytes = 16 # Put a limit on the length on the hex dump.
+        for index in range(len(self.cmd)):
+            if index == max_bytes:
+                payload += ' ...'
+                break
+            if index == 0:
+                payload = '0x%02x' % self.cmd[index]
+            else:
+                payload += ' 0x%02x' % self.cmd[index]
+        self.putx([2, ['UNHANDLED DATA: %s' % payload,
+                      'UNHANDLED', '???', '?']])
         self.cmd, self.state = [], 'IDLE'
+        self.hard_clear_status_byte()
+
+    def handle_state(self, state, newbyte):
+        # 'newbyte' can either be:
+        # 1. Value between 0x00-0xff, deal with the byte normally.
+        # 2. Value of 'None' which means "flush any buffered data".
+        if state == 'HANDLE CHANNEL MSG':
+            self.handle_channel_msg(newbyte)
+        elif state == 'HANDLE SYSEX MSG':
+            self.handle_sysex_msg(newbyte)
+        elif state == 'HANDLE SYSCOMMON MSG':
+            self.handle_syscommon_msg(newbyte)
+        elif state == 'HANDLE SYSREALTIME MSG':
+            self.handle_sysrealtime_msg(newbyte)
+        elif state == 'BUFFER GARBAGE MSG':
+            self.handle_garbage_msg(newbyte)
+
+    def get_next_state(self, newbyte):
+        # 'newbyte' must be a valid byte between 0x00 and 0xff.
+        #
+        # Try to determine the state based off of the 'newbyte' parameter.
+        if newbyte in range(0x80, 0xef + 1):
+            return 'HANDLE CHANNEL MSG'
+        if newbyte == 0xf0:
+            return 'HANDLE SYSEX MSG'
+        if newbyte in range(0xf1, 0xf7):
+            return'HANDLE SYSCOMMON MSG'
+        if newbyte in range(0xf8, 0xff + 1):
+            return 'HANDLE SYSREALTIME MSG'
+        # Passing 0xf7 is an error; messages don't start with 0xf7.
+        if newbyte == 0xf7:
+            return 'BUFFER GARBAGE MSG'
+        # Next, base the state off of self.status_byte.
+        if self.status_byte < 0x80:
+            return 'BUFFER GARBAGE MSG'
+        return self.get_next_state(self.status_byte)
 
     def decode(self, ss, es, data):
         ptype, rxtx, pdata = data
+        state = 'IDLE'
 
         # For now, ignore all UART packets except the actual data packets.
         if ptype != 'DATA':
             return
 
-        self.ss, self.es = ss, es
+        # We're only interested in the byte value (not individual bits).
+        pdata = pdata[0]
 
         # Short MIDI overview:
         #  - Status bytes are 0x80-0xff, data bytes are 0x00-0x7f.
         #  - Most messages: 1 status byte, 1-2 data bytes.
         #  - Real-time system messages: always 1 byte.
         #  - SysEx messages: 1 status byte, n data bytes, EOX byte.
+        #
+        # Aspects of the MIDI protocol that complicate decoding:
+        #  - MIDI System Realtime messages can briefly interrupt other
+        #    messages already in progress.
+        #  - "Running Status" allows for omitting the status byte in most
+        #    scenarios if sequential messages have the same status byte.
+        #  - System Exclusive (SysEx) messages can be terminated by ANY
+        #    status byte (not limited to EOX byte).
 
         # State machine.
-        if self.state == 'IDLE':
-            # Wait until we see a status byte (bit 7 must be set).
-            if pdata < 0x80:
-                return # TODO: How to handle? Ignore?
+        if pdata >= 0x80 and pdata != 0xf7:
+            state = self.get_next_state(pdata)
+            if state != 'HANDLE SYSREALTIME MSG' and self.state != 'IDLE':
+                # Flush the previous data since a new message is starting.
+                self.handle_state(self.state, None)
+            # Cache ss and es -after- flushing previous data.
+            self.ss, self.es = ss, es
             # This is a status byte, remember the start sample.
-            self.ss_block = ss
-            if pdata in range(0x80, 0xef + 1):
-                self.state = 'HANDLE CHANNEL MSG'
-            elif pdata == 0xf0:
-                self.state = 'HANDLE SYSEX MSG'
-            elif pdata in range(0xf1, 0xf7 + 1):
-                self.state = 'HANDLE SYSCOMMON MSG'
-            elif pdata in range(0xf8, 0xff + 1):
-                self.state = 'HANDLE SYSREALTIME MSG'
-
-        # Yes, this is intentionally _not_ an 'elif' here.
-        if self.state == 'HANDLE CHANNEL MSG':
-            self.handle_channel_msg(pdata)
-        elif self.state == 'HANDLE SYSEX MSG':
-            self.handle_sysex_msg(pdata)
-        elif self.state == 'HANDLE SYSCOMMON MSG':
-            self.handle_syscommon_msg(pdata)
-        elif self.state == 'HANDLE SYSREALTIME MSG':
-            self.handle_sysrealtime_msg(pdata)
+            if state != 'HANDLE SYSREALTIME MSG':
+                self.ss_block = ss
+        elif self.state == 'IDLE' or self.state == 'BUFFER GARBAGE MSG':
+            # Deal with "running status" or that we're buffering garbage.
+            self.ss, self.es = ss, es
+            if self.state == 'IDLE':
+                self.ss_block = ss
+            state = self.get_next_state(pdata)
         else:
-            raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)
+            self.ss, self.es = ss, es
+            state = self.state
 
+        # Yes, this is intentionally _not_ an 'elif' here.
+        if state != 'HANDLE SYSREALTIME MSG':
+            self.state = state
+        if state == 'BUFFER GARBAGE MSG':
+            self.status_byte = 0
+        self.handle_state(state, pdata)