Tesis que para obtener el




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Fig. 12 Palabra de control con la que se tiene que programar el puerto 43h.

Selecciona BCD cuando su valor lógico es 1

Selecciona el modo (0-5)

Control de lectura/escritura

00 = comando de bloqueo.

01 = escribe/lee sólo el byte

menos significativo.

10 = escribe/lee sólo el byte

más significativo.

11 = escribe/lee primero el

byte menos significativo

seguido por el más

significativo

Selecciona el contador

00 = contador 0

01 = contador 1

10 = contador 2

11 = comando de lectura

 
 

Como se puede deducir de la figura 12, cada contador se puede programar de 6 modos diferentes, se puede contar en binario o en BCD, se puede utilizar para leer o escribir, es decir tiene distintas maneras de programarse, pero debido a que no es el objetivo de este trabajo profundizar en este tema, sólo necesitamos saber, por el momento, que para controlar la bocina de la PC, basta con programar la palabra de control mandando el valor de 182 al puerto 43h y enviando la frecuencia a la que queremos que suene la bocina al puerto 42h.

 


7

6

5

4

3

2

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0




Selecciona contador en binario

Selecciona el modo 3

Control de lectura/escritura

Selecciona el contador

10 = contador 2

 

Fig. 13 Valor 182 como palabra de control

 

= 182
 

Ahora, sólo falta pedir que la bocina suene, esta operación se controla mediante el puerto 61h. Para que la bocina suene, es necesario que los 2 bits menos significativos de este puerto estén prendidos. Hay que tomar en cuenta que este es un puerto de 8 bits y que los 6 bits restantes son ocupados con otros propósitos, razón por la cual no deben de ser alterados. Una vez que los 2 bits menos significativos del puerto 61 estén en 1, se escuchará un sonido a la frecuencia programada en el puerto 42h, que no dejará de escucharse hasta que los dos bits menos significativos del puerto 61h vuelvan a cero.


Prog. 12: Psudocódigo para controlar el pulso del reloj.

 

ControladorDeBocina(frecuencia)

{

contador = 1193180/frecuencia;

outportb( 0x42, contador );

soundon = ValorPuerto61 Or 3; //SoundOn

outportb( 0x61, soundon );

}



Mediante el proceso anterior, lo que estamos haciendo es pedirle al 8253 que envíe un pulso, con la frecuencia programada en el puerto 42h, a la bocina, provocando la oscilación del cono de la bocina, emitiendo un sonido a la frecuencia programada.

De esta manera, podemos controlar en tiempo real el funcionamiento de la bocina.

I. Rutina ControladorTimer

Ahora bien, la duración del sonido puede ser controlada mediante una rutina de “delay” y se puede hacer utilizando, nuevamente, los puertos para programar los timers.

El puerto 40h, está programado, por el BIOS, para emitir un pulso en un poco más de un 18vo de segundo, el sistema utiliza este timer para llamar automáticamente en cada “clock tick” a la interrupción 1Ch (system timer tick), conocida como la rutina del reloj.

Nosotros podemos colocar en lugar de la rutina del reloj, una rutina que tenga un contador, de esta manera, como esta rutina es llamada con cada pulso del timer del puerto 40h, le podemos pedir que con cada pulso haga un incremento en el contador.

Además, el puerto 40h lo podemos programar para que modifique la velocidad a la que envía pulsos y que en lugar de generar un pulso cada 18vo envíe alrededor de 1,000,000 de pulsos por segundo, conque lo programemos a 10,000 c/s, tenemos una rutina de “delay” que nos permite tener control de la duración de las notas hasta en 1/10,000 de segundo[11].


Prog. 13: Psudocódigo para controlar el timer.

 

ControladorTimer()

{

outportb(0x43, 54); /*Envía al puerto 43h la /*secuencia 00110110 para

/* programar el puerto 40h

 

contador = 1193180/10,000; /* 10,000 c/s

outport( 0x40,contador );

}

 




De esta forma, ya podemos hacer interpretaciones musicales. He aquí el pseudocódigo de la rutina, denominada ControladorTimer(), mediante la cual, programamos el timer a una frecuencia de 10,000 c/s.

Este es el funcionamiento del sistema y la manera en la que fue construido. La cantidad de procesos que el sistema realice puede llegar a ser tan grande como se quiera y pueden ser tan variados como nuestra imaginación lo permita. De manera similar ocurre con la matriz evolutiva, puede aprender por siempre y mientras más ejemplos se le proporcionen más se parecerá la música que se obtenga a la compuesta por los seres humanos.
CONCLUSIONES

 

La música ha acompañado, según los historiadores, al hombre en su recorrido sobre la tierra. Y le hemos dado un lugar especial en el mundo en que vivimos.

La música ha hecho surgir preguntas como: ¿Qué es la música? ¿Qué es lo que convierte a la música en un sonido tan especial, existiendo una gama tan diversa de sonidos que sería imposible describirlos a todos? ¿Porqué sólo ciertas frecuencias suenan tan bonito? ¿Acaso la música imita los sonidos de la naturaleza? ¿Será que describe las emociones? ¿La belleza? ¿O simplemente es un don con el cual los dioses dotaron al humano para su deleite? Este tipo de preguntas se las han hecho grandes filósofos, matemáticos, físicos, químicos, mecánicos, pescadores, campesinos, carpinteros, herreros y casi podríamos asegurar que todas las personas que han tenido la oportunidad de deleitar su espíritu con la música. Hasta la fecha no se llega a un acuerdo para poder ofrecer una respuesta satisfactoria a todas estas preguntas.

Afortunadamente existen miles de diferentes corrientes musicales, compleja o no, ruidosa o armoniosa, suave o fuerte, religiosa o satánica, rápida o lenta, folklórica o importada, que sirven para deleite del oído humano. Se ha de resaltar el hecho de que la subjetividad de la música, es una característica, que bien puede ser su más fuerte aliado, así como su peor enemigo. Dicha subjetividad es la que hace que una pieza se vuelva o no una obra maestra. Alguien podría argumentar que para que sea una obra maestra debe de tener cierta armonía, estar escrita sobre ciertas escalas o contener ciertas progresiones. Lo cierto es que lo único que cuenta es que le guste o no a quien escuche la melodía. Esto lo prueba el hecho de que la música llamada culta o clásica sólo la escucha una élite de personas que se autocalifican como cultas, mientras que composiciones coloquiales, que bien es cierto que algunas de ellas son bastante monótonas, son escuchadas por millones de personas alrededor del mundo. Así es de que si una melodía se convierte en obra maestra en base al tamaño del auditorio que la escucha, entonces un éxito popular puede superar a composiciones de Mozart, Bethoven o Bach, a pesar de la gran diferencia en la complejidad que existe entre estos diferentes tipos de música.

Algo maravilloso es que, no influyen factores como la edad para delimitar a quien escucha un tipo de música y quien escucha otro. Tampoco es del todo cierto que el medio en el cual nos desarrollamos influye de manera determinante. Es probable que aquella persona que creció escuchando música clásica, tenga cierta inclinación por escuchar este tipo de música o quien se desarrollo escuchando música popular tenga inclinaciones por este otro, sin embargo, esto no se podría asegurar, ya que las personas van evolucionando y quien escuchaba música clásica, es posible que ahora sea capaz de escuchar música popular e incluso deleitarse escuchándola y lo mismo ocurre en sentido opuesto, quien escuchaba música popular es capaz de disfrutar la clásica sin igual.

Ahora bien, nos preguntamos ¿porqué hacer un sistema compositor, si existen tantos compositores de tan excelente categoría?

Los cierto es, que entre algunos de los objetivos de esta herramienta se encuentra el de acercar a la mayor cantidad posible de personas, sean o no músicos, a la composición musical y a la informática.

Por otro lado, el simple hecho de poder escuchar música creada en ese instante y por siempre diferente, es fabuloso.

Además, si alguien se interesa en el desarrollo de música informática, encontrará que estudiar la música, que es tan sólo uno de los tantos miles de millones de fenómenos que ocurren en este Universo, exige buscar los intrincados caminos por los cuales fluye la información creando algo tan maravilloso para deleite del sentido auditivo de los seres humanos y no sólo escuchar las composiciones musicales es placentero, saber como crear un breve sonido, lo que implica ponerlo en sucesión con otros sonidos e ir escuchando como va adquiriendo complejidad hasta formar grandes sinfonías es verdaderamente agradable y provoca que la admiración que se tenía por los grandes maestros de la música crezca aún más, ya que es verdaderamente impresionante como esos genios se las arreglaron para poder hacer esas fabulosas composiciones.

Es pues entonces, que tanto la música como la informática, son disciplinas tan maravillosas que tan sólo por el simple hecho de existir han hecho cambios alrededor del mundo de manera trascendente.

Así es que, resulta bastante interesante conocer una de las bellas artes, como es la música, que como todas las disciplinas, nos permite echar un vistazo al interior de uno mismo y nos enseña que para tan sólo conocer una pequeña porción del largo y ancho sendero de la música, se necesita una gran dedicación, una buena disciplina y a pesar de todas las horas que uno entregue, “al final” siempre habrá más por aprender y siempre existirá el riesgo de equivocarse hasta en lo más trivial.

Por otro lado, la informática es otra disciplina, que nos permite navegar por mundos maravillosos, ya que es un área tan grande y con tantas aplicaciones, que prácticamente se puede utilizar para estudiar cualquier cosa. Debido a la idea de que el mundo en el que vivimos no está formado sólo de materia y energía, sino además de información, hay mucha informática por hacer, luego entonces no suena mal la idea de dedicarnos a revelar la información escondida en cada rincón de este Universo.

Una excelente manera de modelar la Naturaleza es utilizando los sistemas evolutivos. Probando su gran versatilidad, ahora le han dado vida a un sistema que puede hacer composiciones tal y como su propio creador, que finalmente cumplen con la característica de ser un conjunto de sonidos y silencios a través del tiempo.

Lo presentado hasta ahora, es sólo una parte de un proceso general de composición de música por computadora, ya que sólo se muestran melodías con notas de duración constante, además de utilizar como notas las frecuencias puras de las notas, sería interesante complementarlas con todos sus armónicos para escuchar un piano, un violín o una guitarra. Por lo tanto, queda abierto para un probable trabajo de grado, en el que se incluya el uso de matrices evolutivas de 3 o más dimensiones.

Disfrutemos pues del caos, de la música y dejemos que la informática haga presa de nosotros, al fin y al cabo lo que sobra es información.


Anexo A

Descripción del Formato Musical

Un formato, es la manera en la que se codifica cierta información. En la actualidad, existen miles de formatos para guardar y transmitir información, por ejemplo, entre algunos formatos gráficos ampliamente difundidos, encontramos los BMP, PCX, ICO y algunos musicales son, CMF, VOC, WAV y MIDI.

La manera en la que todos estos formatos almacenan la información es codificando, de una u otra forma, los bits que contienen dicha información, algunos de ellos utilizan códigos un poco complejos con el fin de que no puedan ser decodificados por cualquier persona.

Tratándose de formatos musicales, la información que comúnmente se necesita codificar son las notas musicales, los tiempos de duración de cada nota, los tipos de instrumentos que se usan, las intensidades de las notas, los distintos efectos que se pueden dar, que varían de pendiendo de los diferentes dispositivos que se utilicen, etc.

Para poder darle ejemplos de música a este sistema, hemos desarrollado un formato muy sencillo, el cual, dadas las necesidades del sistema sólo almacena los valores de las notas musicales, ya que las composiciones que se han dado como ejemplo utilizan notas con duración constante.

Recordemos que hemos creado un “piano virtual”, el cual contiene los valores de las frecuencias de 5 escalas cromáticas, dicho piano es un arreglo al que se le ha denominado Notas[].

Notas[] = {0,65,69,73,77,82,87,92,98,103,....,1963}

Por lo tanto, si queremos una nota específica, basta con referirnos a ella con el número de la posición que ocupa en el arreglo, de esta forma, Notas[1]=do, Notas[10]=La y Notas[60]=Si. Así pues, en el formato musical, tan sólo se utilizan los valores numéricos del 1 al 60.

Con un byte podemos representar los números del 0 al 255, entonces con definir un arreglo de tipo carácter, es suficiente para almacenar una melodía musical como las que hemos utilizado de ejemplos.

La siguiente, es una de las melodías que hemos proporcionado como ejemplo al sistema:

char paganini1[] =

{0,15,34,32,30,29,27,26,23,22,20,18,17,15,14,15,18,22,27,30,34,39,42,41,39,44,41,38,34,

32,29,42,39,34,30,29,27,26,34,29,26,22,17,14,10,9,10,12,14,15,34,32,30,29,27,26,23,22,

20,18,17,15,14,15,18,22,27,30,34,39,42,41,39,35,32,29,35,34,32,30,29,27,34,22,26,27,26,

27,22,21,20,19,18,17,20,18,17,15,99};

 


BIBLIOGRAFÍA

[1] Sensación y Percepción Auditiva y de los Sentidos Menores Josef Cohen. Ed.

Trillas

[2] Música Blanca y Música Parda, Curvas Fractales y Fluctuaciones del tipo 1/f.

Martin Gardner. Investigación y Ciencia, junio 1978.

[3] Materia Tierra y Cielo. George Gamow. Compañía Editorial Continental S.A.

[4] Técnicas de Simulación en Computadoras. Thomas H. Naylor, Joseph L.

Balintfy, Donald S. Burdick y Kong Chu. Ed. Noriega Limusa.

[5] Física General. Francis W. Sears y Mark W. Zemansky. Ed. Aguilar.

[6] El Ruido 1/f. Edoardo Milotti. Investigación y Ciencia, noviembre 1996.

[7] El Orden Caótico. Monique Dubois, Pierre Aften y Pierre Bergé. Mundo

Científico No 68. Vol 7.

[8] Del Azar Benigno al Azar Salvage. Benoit Mandelbrot. Investigación y Ciencia,

Diciembre 1996.

[9] El Caos, la nueva Física, las nuevas Matemáticas y sus Aplicaciones a las

Ciencias Sociales. Miguel José Yacamán. Conferencia dictada en el Colegio de

México. Noviembre 1993.

[10] Fundamentos de Física III Óptica. Francis W. Sears. Ed. Aguilar.

[11] The Intel Microprocesors 8086/8088, 80186, 80286, 80386 and 80486.

Architecture Programming and Interfacing. Barry B. Brey. Ed. Prentice Hall.

[12] Evolución. Fernando Galindo Soria. Septiembre 1995.

[13] Acerca del Continuo Dimensional: Un Universo Fractal. Fernando Galindo

Soria.
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