CN112751873B - 蓝牙midi数据转换方法、电路及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝牙MIDI数据转换方法、电路及存储介质，包括从第一缓存中读取MIDI数据，以及进行读取报错检查和处理；当MIDI数据读取成功后，对MIDI数据进行分类检测；当MIDI数据为第一类MIDI数据时，对第一类MIDI数据进行数据解析和组码，并对发送缓存进行数据清空检查和报错处理；当发送缓存内的数据被清空时，将解析后的第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理；当发送缓存内的数据满足组码数量要求时，将发送缓存内的数据发送至蓝牙发送缓冲区。本发明可以将MIDI数据转换为蓝牙数据并提高数据转换效率、降低功耗和系统延时，在转换过程中对多个步骤进行相应的报错检查和处理，从而实现自动纠错和误码处理。

Description

蓝牙MIDI数据转换方法、电路及存储介质
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种蓝牙MIDI数据转换方法、电路及存储介质。
背景技术
传统的电子乐器设备一般只有MIDI(Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口)插头或者USB-MIDI插头，而电子乐器本身资源有限，而手机或平板电脑等移动设备可通过网络获取大量的音乐资源，因此传统的电子乐器和移动设备的连接是有必要的，传统的连接方法是使用数据线连接电子乐器和移动终端设备，在连接时使用不便。目前市场上已有一些蓝牙MIDI转换装置，由于蓝牙技术本身被广泛使用在一些移动设备上，所以通过蓝牙方式连接电子乐器，也就意味着没有必要再外接接口或连接线，从而为乐器提供更好的便携性。然而，目前的蓝牙MIDI转换装置存在延时时间较长、丢码和误码率高的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种蓝牙MIDI数据转换方法、电路及存储介质，能够将MIDI信号转换为蓝牙信号，以及具有接收误码处理和MIDI组合码处理。
第一方面，根据本发明实施例的蓝牙MIDI数据转换方法，包括以下步骤：
从第一缓存中读取MIDI数据，以及进行读取报错检查和处理；
当所述MIDI数据读取成功后，对所述MIDI数据进行分类检测；
当所述MIDI数据为第一类MIDI数据时，对所述第一类MIDI数据进行数据解析和组码，并对发送缓存进行数据清空检查和报错处理；
当所述发送缓存内的数据被清空时，将解析后的所述第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理；
将完成接收的数据写入所述发送缓存，当所述发送缓存内的数据满足组码数量要求时，将所述发送缓存内的数据发送至蓝牙发送缓冲区；
发送所述蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存。
根据本发明实施例的蓝牙MIDI数据转换方法，至少具有如下有益效果：
本发明可以将MIDI数据转换为蓝牙数据并进行第一类MIDI数据的解析和组码，有利于提高数据转换效率、降低功耗和系统延时，在转换过程中对多个步骤进行相应的报错检查和处理，从而实现自动纠错和误码处理，有利于提高数据转换的有效性。
根据本发明的一些实施例，所述进行读取报错检查和处理，包括以下步骤：
当所述第一缓存中的数据为空时，继续从所述第一缓存中读取数据，直至数据读取成功或超时；
当读取所述第一缓存中的数据超时，发送所述蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存。
根据本发明的一些实施例，蓝牙MIDI数据转换方法还包括以下步骤：
当所述MIDI数据为第二类MIDI数据时，对所述第二类MIDI数据进行解析并将解析后的所述第二类MIDI数据写入所述发送缓存；
将所述发送缓存中的数据发送至所述蓝牙发送缓冲区，并进行数据完整性检查和报错处理；
当数据发送完整后，发送所述蓝牙缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存。
根据本发明的一些实施例，蓝牙MIDI数据转换方法还包括以下步骤：
当所述MIDI数据为第三类MIDI数据时，对所述MIDI数据进行合法性检查；
当所述MIDI数据合法时，对读取所述MIDI数据的在先记录；
当所述MIDI数据为非法数据或读取所述MIDI数据的在先记录失败时，进行出错处理。
根据本发明的一些实施例，所述将解析后的所述第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理，之后还包括：
对所述第一类MIDI数据进行记录保存。
根据本发明的一些实施例，所述对所述MIDI数据进行分类检测，包括以下步骤：
对所述MIDI数据进行头部检测，并根据所述MIDI数据的头部类型进行分类。
根据本发明的一些实施例，当所述数据清空检查报错，或者当所述数据完整性检查报错时，进行数据清除以及状态复位。
根据本发明的一些实施例，当所述发送缓存内的数据未满足组码数量要求时，保留组码计数并进行状态清空。
第二方面，根据本发明实施例的蓝牙MIDI数据转换电路，包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的MIDI接口和蓝牙模块，所述微处理器用于执行上述的部分或全部方法步骤。
第三方面，根据本发明实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的部分或全部方法步骤。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的蓝牙MIDI数据转换方法的流程图；
图2为本发明实施例的蓝牙MIDI数据转换电路的原理框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，对方法步骤的连续标号是为了方便审查和理解，结合本发明的整体技术方案以及各个步骤之间的逻辑关系，调整步骤之间的实施顺序并不会影响本发明技术方案所达到的技术效果。
请参照图1，本实施例公开了一种蓝牙MIDI数据转换方法，包括步骤S100～S300，其中步骤S300包括步骤S310～340。
S100、从第一缓存中读取MIDI数据，以及进行读取报错检查和处理。
其中，进行读取报错检查和处理，包括以下步骤：
S110、当第一缓存中的数据为空时，继续从第一缓存中读取数据，直至数据读取成功或超时；
S120、当读取第一缓存中的数据超时，发送蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空发送缓存。
在本实施例中，通过合理设定数据读取超时的时间阈值，可以降低数据读取过程中的时间延迟，有利于提高数据读取的速度以及系统延时。
S200、当MIDI数据读取成功后，对MIDI数据进行分类检测。
其中，对MIDI数据进行分类检测，包括以下步骤：
S210、对MIDI数据进行头部检测，并根据MIDI数据的头部类型进行分类。
在本实施例中，以在UART接口中传输的MIDI数据为例，对于普通的MIDI码，其数据结构包括头部(status)+数据(data)，其中status的数据长度为1byte，status取值≥0x80，data的数据长度根据status的数据取值的不同而不同，data的取值＜0x80。对于特殊的MIDI码，例如系统外信息码，其数据结构包括头部(0xf0)+data(数据，长度不固定)+数据尾(0xf7)，因此通过对MIDI数据的头部进行检测，可以将MIDI数据分为第一类MIDI数据、第二类MIDI数据和第三类MIDI数据。其中本实施例中，第一类MIDI数据对应普通的MIDI码，第二类MIDI数据对应系统外信息码，第三类MIDI数据对应不属于第一类MIDI数据和第二类MIDI数据的信息码。
S310、当MIDI数据为第一类MIDI数据时，对第一类MIDI数据进行数据解析和组码，并对发送缓存进行数据清空检查和报错处理。
在本实施例中，蓝牙MIDI数据的数据结构包括header(数据头部，1byte)+timestamp(时间戳，1byte)+status(1byte)+data(数据长度根据status的数据取值的不同而不同)，其中status的取值≥0x80，data的取值＜0x80，与上述普通的MIDI数据对比可知，数据解析和组码的主要目的是在数据上加上数据头部和时间戳，并进行MIDI码组合，组合的方式根据实际应用的需求而设定相应规则。
在步骤S310中，对发送缓存进行数据清空检查和报错处理，具体包括：
S311、检查发送缓存中是否已有数据，若是，则进行数据清除和状态复位，并返回步骤S100，否则，执行步骤S320。本实施例对发送缓存的数据进行清空检查，可以避免信号串扰导致的误码，有利于提高数据转换的可靠性。
S320、当发送缓存内的数据被清空时，将解析后的第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理。
例如，在数据解析过程中，正常数据为：0x80 0x12 0x12 0x90 0x34 0x 34，其中，0x80和0x90分别为两个status。当接收到0x80时表示之后会有两个数据，因此之后如果接收到两个正确的数据(0x12 0x12)，则表示这个码已经接收完成，继续处理剩余的码(0x900x34 0x34)。如果接收的数据是异常数据：0x80 0x12 0x90 0x34 0x34，即当接收到0x80后，仅接收到一个正确的数据(0x12)，就接收到了另一段数据的status(0x90)，则表示数据不完整，进行报错处理并丢弃在先接收的数据(0x80 0x12)，并返回步骤S100。本实施例对数据的完整性进行检查和报错处理，可以实现自动纠错，有利于提高数据转换的可靠性。其中报错处理包括进行数据清除和状态复位。
S330、将完成接收的数据写入发送缓存，当发送缓存内的数据满足组码数量要求时，将发送缓存内的数据发送至蓝牙发送缓冲区。
在步骤S330中，当发送缓存内的数据未满足组码数量要求时，保留组码计数并进行状态清空，例如，清空超时检测次数的数值、状态机的状态、midi码信息、次数记录、下述的在先记录和MIDI新指令检测标志等。
S340、发送蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空发送缓存。
本实施例可以将MIDI数据转换为蓝牙数据并进行第一类MIDI数据的解析和组码，有利于提高数据转换效率、降低功耗和系统延时，在转换过程中对多个步骤进行相应的报错检查和处理，从而实现自动纠错和误码处理，有利于提高数据转换的有效性。
本实施例中，蓝牙MIDI数据转换方法还包括以下步骤：
S410、当MIDI数据为第二类MIDI数据时，对第二类MIDI数据进行解析并将解析后的第二类MIDI数据写入发送缓存。
在本实施例中，对第二类MIDI数据进行解析的主要目的是在第二类MIDI数据上加上数据头部和时间戳，第二类MIDI数据对应上述的系统外信息码，解析后的数据结构包括header(数据头部，1byte)+timestamp(时间戳，1byte)+头部(0xf0)+data(数据，长度不固定)+数据尾(0xf7)。
S420、将发送缓存中的数据发送至蓝牙发送缓冲区，并进行数据完整性检查和报错处理。
由于解析后的数据结构中，数据(data)的长度不固定，而数据尾(0xf7)的形式和取值固定，本实施例对每段数据的数据尾(0xf7)进行检测，以便于判断数据的完整性。在数据接收过程中，如果在接收到数据尾(0xf7)之前，就接收到新的头部(0xf0)，则表示数据不完整，进行报错处理并丢弃在先接收的数据，并返回步骤S100。本实施例对数据的完整性进行检查和报错处理，可以实现自动纠错，有利于提高数据转换的可靠性。其中报错处理包括进行数据清除和状态复位。当接收到对应的数据尾(0xf7)后，表示数据完整，执行步骤S430，否则继续将发送缓存中的数据发送至蓝牙发送缓冲区。
S430、当数据发送完整后，发送蓝牙缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空发送缓存。
在本实施例中，蓝牙MIDI数据转换方法还包括以下步骤：
S510、当MIDI数据为第三类MIDI数据时，对MIDI数据进行合法性检查。
例如，本实施例的第三类MIDI数据对应不属于第一类MIDI数据和第二类MIDI数据的信息码，因此，需要对相应的MIDI数据进行合法性检查，即检查读取到的内容是否为数据，若是，则执行步骤S520，否则，执行步骤S530。
S520、当MIDI数据合法时，对读取MIDI数据的在先记录，并返回步骤S311，相应的，在上述步骤S320中，将解析后的第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理，之后还包括：
S321、对第一类MIDI数据进行记录保存，通过记录保存，可以获得前述的在先记录，以便于进行容错处理。
S530、当MIDI数据为非法数据或读取MIDI数据的在先记录失败时，进行出错处理，例如丢弃数据。
本实施例的蓝牙MIDI数据转换方法实现了MIDI信号转蓝牙信号的功能，其中包括MIDI协议转蓝牙MIDI协议、接收误码处理以及MIDI组合码功能。本实施例的MIDI数据遵循标准的MIDI协议，可以在支持标准MIDI协议的设备上使用。当蓝牙MIDI数据转换方法应用在蓝牙MIDI数据转换系统上时，在MIDI数据转换过程中，MIDI组合码可以将接收到的数据进行预存储，经组合后打包处理并一起发送，有利于提高MIDI数据转换效率、降低功耗和系统延时，以及提高系统的数据吞吐量。同时，在MIDI数据转换过程中增加了自动纠错、误码处理等步骤，有利于提高系统的稳定性。
请参照图2，本发明实施例还公开一种蓝牙MIDI数据转换电路，包括微处理器以及分别与微处理器连接的MIDI接口和蓝牙模块，微处理器用于执行上述的部分或全部的蓝牙MIDI数据转换方法的步骤。
本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的部分或全部的蓝牙MIDI数据转换方法的步骤。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，包括：
从第一缓存中读取MIDI数据，以及进行读取报错检查和处理；
当所述MIDI数据读取成功后，对所述MIDI数据进行分类检测；
当所述MIDI数据为第一类MIDI数据时，对所述第一类MIDI数据进行数据解析和组码，并对发送缓存进行数据清空检查和报错处理；
当所述发送缓存内的数据被清空时，将解析后的所述第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理；
将完成接收的数据写入所述发送缓存，当所述发送缓存内的数据满足组码数量要求时，将所述发送缓存内的数据发送至蓝牙发送缓冲区；
发送所述蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存；
当所述MIDI数据为第二类MIDI数据时，对所述第二类MIDI数据进行解析并将解析后的所述第二类MIDI数据写入所述发送缓存；
将所述发送缓存中的数据发送至所述蓝牙发送缓冲区，并进行数据完整性检查和报错处理；
当数据发送完整后，发送所述蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存；
当所述MIDI数据为第三类MIDI数据时，对所述MIDI数据进行合法性检查；
当所述MIDI数据合法时，对读取所述MIDI数据的在先记录；
当所述MIDI数据为非法数据或读取所述MIDI数据的在先记录失败时，进行出错处理。
2.根据权利要求1所述的蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，所述进行读取报错检查和处理，包括以下步骤：
当所述第一缓存中的数据为空时，继续从所述第一缓存中读取数据，直至数据读取成功或超时；
当读取所述第一缓存中的数据超时，发送所述蓝牙发送缓冲区内的数据，并进行数据清除以及清空所述发送缓存。
3.根据权利要求1所述的蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，所述将解析后的所述第一类MIDI数据填充至MIDI信息结构体，并进行数据完整性检查和报错处理，之后还包括：
对所述第一类MIDI数据进行记录保存。
4.根据权利要求1所述的蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，所述对所述MIDI数据进行分类检测，包括以下步骤：
对所述MIDI数据进行头部检测，并根据所述MIDI数据的头部类型进行分类。
5.根据权利要求1所述的蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，当所述数据清空检查报错，或者当所述数据完整性检查报错时，进行数据清除以及状态复位。
6.根据权利要求1所述的蓝牙MIDI数据转换方法，其特征在于，当所述发送缓存内的数据未满足组码数量要求时，保留组码计数并进行状态清空。
7.一种蓝牙MIDI数据转换电路，其特征在于，包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的MIDI接口和蓝牙模块，所述微处理器用于执行权利要求1-6任意一项所述的蓝牙MIDI数据转换方法的方法步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的蓝牙MIDI数据转换方法的方法步骤。
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