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Dernière mise à jour : 09/10/2016

Présentation

Ce merger MIDI dispose de deux entrées MIDI et de deux sorties MIDI, et il est plus "intelligent" que mes deux précédents MIDI merger 001 et MIDI merger 002. Il permet le traitement simultané de données sur les deux entrées MIDI et n'en perd pas une goutte tant que le débit des données restent raisonnable (les Sysex étendus de plus de 4 millions d'octets par micro-seconde ne sont pas tolérés).

midi_merger_003_pcb_3d_a

Caractéristiques principales
Bien sûr on peut faire un MIDI-merger avec un PIC plus simple tel que le 16F628A, mais dans ce cas il faut se contenter d'une mémoire tampon fortement limitée (de quelques dizaines d'octets pour chaque entrée MIDI) ce qui suffit peut-être pour des évenements de type Note mais pas vraiment pour des sysex.

Avertissements

Ce projet n'est pas terminé et n'a été testé qu'avec les événements de type Notes, ControlChange, ProgramChange et Sysex.
- Le running status est déjà implémenté pour les données entrantes, mais pas encore pour les données sortantes.
- Les Sysex sont gérées, mais les tests se sont limités à des messages de faible longueur (68 octets).

Schéma

Le PIC 18F46K22 utilisé est plus gros qu'un 16F628A, et il est vrai que ses 40 pattes peuvent impressionner. Soyons forts.

midi_merger_003

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Entrées MIDI
Chacune des deux entrées MIDI (MIDI IN 1 et MIDI IN 2) aboutit à un optocoupleur PC900, chargé d'isoler galvaniquement la sortie de l'instrument que l'on y connecte. Les résistances R1 et R1' sont chargées de limiter le courant dans la LED contenue dans les optocoupleurs, et les diodes D1 et D1' protègent ces mêmes LED en cas d'inversion de polarité des fils des câbles MIDI. Ces diodes ne sont pas absolument indispensables mais je vous conseille tout de même de les mettre. La sortie des optocoupleurs est chargée par une résistance de 220 ohms (R2 et R2'), au repos nous disposons bien d'un état logique haut sur les entrées Rx des modules UART du PIC.

Gestion des données MIDI
Les données MIDI qui arrivent sur chacune des entrées MIDI aboutissent au microcontrôleur dont la première tâche est de les placer dans une mémoire tampon (buffer circulaire). Les données reçues transitent ensuite vers la sortie MIDI Out sélectionnée, dès que le composant a le temps de les traiter, c'est à dire presque tout le temps. Le routage des données MIDI (vers la sortie 1 ou 2) est effectué selon les souhaits de l'utilisateur, qui dispose pour cela des deux interrupteurs SW1 et SW2 :
Bien entendu, les octets des données MIDI reçues sur les deux entrées ne peuvent être transmis (routés) directement vers la ou les sorties, sans un minimum d'intelligence. Ces données sont stockées en attente de leur identification, et c'est seulement quand cette dernière est assurée qu'elles sont transmises "en bloc" sur la sortie choisie, sans "croisement" des données reçues sur les deux entrées. Il va de soi que la gestion la plus délicate concerne le traitement d'un grand nombre de données reçues en même temps sur les deux entrées (sysex sur entrées In1 et In2 en même temps).

Sorties MIDI
Rien de particulier, on retrouve notre broche 4 de la prise DIN reliée au +5 V au travers d'une résistance de 220 ohms (R3 et R3'), la broche 5 de cette même prise DIN recevant les données MIDI venant du PIC via les résistances R4 et R4'.

Fonctions annexes
Fonctions actuellement non implémentées, que j'incluerai dans la prochaine version :
Procédure de tests
J'ai procédé en deux étapes :
- envoi de données simples (notes, CC et PC) et sysex sur les deux entrées MIDI, en alternance rapprochée;
- envoi de données simples (notes, CC et PC) et sysex sur les deux entrées MIDI, en simultané.
La seconde méthode est bien entendu moins sympathique pour le microcontrôleur.

midi_merger_003_graphe_001a
Envoi de données en alternance (moins contraignant pour le PIC)

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Envoi de données en simultané (un peu plus stressant pour le PIC)

Dans les deux cas, les données en sorties MIDI ont été correctement restituées.

midi_merger_003_graphe_001b
Vue de détail de deux flux courts mergés vers la sortie Midi Out 2

Alimentation
L'alimentation est assurée localement par un petit régulateur de tension tripode 5 V. Une évolution future consistera à rendre le système totalement autonome, sans alim externe.

Câblages des prises MIDI

Le câblage est le suivant, attention au sens de la vue (de devant ou de derrière)

midi_din_cablage_001

La broche 2 n'est reliée à la masse qu'au niveau des sorties et non au niveau des entrées, pour éviter toute boucle de masse entre équipements.

Circuit imprimé

Non réalisé, vue 3D uniquement là pour donner un aperçu des composants utilisés.

Logiciel du PIC

Fichier compilé (hex) disponible dans l'archive suivante :
MIDI Merger 003 - PIC 18F46K22 - 09/10/2016
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.

Historique

09/10/2016
- Première mise à disposition.