用通用单片机制作 MIDI 键盘
作者：徐斌
MIDI 是电子乐器的语言，随着 MIDI 的诞生，数字化电子乐器已经越来越多，MIDI 的
应用也越来越普遍，在电子乐队演奏，电子音乐制作等各个领域，发挥着越来越大的作用
随着计算机技术的发展，声卡已经成为普通计算机的标准设备，通过声卡的 MIDI 接口，
可以连接各种各样的 MIDI 设备。连上专供输入的 MIDI 键盘，再配上相应的软件，计算机
就可以完成电子琴的功能，甚至可以进行电子音乐的制作。由于 MIDI 自身的特点，它形
成的音乐易于进行后期制作，越来越为广大音乐工作者所喜爱，而 MIDI 键盘作为输入最
有效的工具，也越来越普及。
有些计算机音序软件支持用电脑键盘模拟琴键，可通过计算机键盘将音符输入计算机 ，
有爱好者就用电脑键盘的控制芯片改装玩具电子琴，将其并接在计算机键盘上，称之为电
脑琴，但这种控制芯片本身并不是为演奏音乐开发的，单音演奏还可以，在多个按键压下
时会出错。本文将介绍如何用通用单片机实现 MIDI 键盘功能，并改装各种电子琴，与计
算机连接，从而实现通过 MIDI 接口，把电脑变成真正的，可支持复音的电子琴。
一 MIDI 信号及声卡的 MIDI 接口
MIDI 是一种异步串行通讯协议，其传输速率为 31.25 K baud (每秒 31250 位)，每个字
节包括 10 位，1 个起始位，8 个数据位，1 个停止位，每个音符的开（或关）命令有 3 个字
节，经计算，不到 1mS 即可传输一个音符的开关命令。MIDI 的数据流是单向的，不进行
应答，设备发送音乐信息时，不管接收设备的状态，而接收设备收到的信息，经校验正确
的则执行，错误的就忽略——这样规定是由音乐本身的特点决定的，可以丢掉音符，但不
能搞错节拍，实时性最优先。从物理层面上看，MIDI 信号是电流传输的，5mA 代表逻辑
“0”，0mA 代表逻辑“1”。MIDI 设备连接时，必须将输出与另一设备的输入连接。
图 1 典型的多个 MIDI 设备连接方式
计算机声卡的 MIDI／GAME 接口是１５针的 D 型连接器，其中与 MIDI 相关的有：
1 +5V +5 VDC
4 GND 地
12 MIDITXD MIDI 输出
15 MIDIRXD MIDI 输入
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