ノイズジェネレータ

マイコンを使ったノイズジェネレータを作ってみる。

ノイズというより疑似乱数が正しい(´・ω・ ` )

今回は線形帰還シフトレジスタを使って製作。

プログラムは下記の通り。数年前に書いたものなので、

もうちょっとスマートに書き直せるとこはあったりする。

(変数yとそれを使うswitch文を消せば、ADコンバータ処理時間を短くできそう）

このプログラムのキモはここ、
       temp = (x & 0x0001)^((x & 0x0004) >> 2)^((x & 0x0008) >> 3) ^((x & 0x0020) >> 5);

ここでフィボナッチLFSRの処理を用いていて疑似乱数を生成している。

参考にしたwiki↓

線形帰還シフトレジスタ

また、ADコンバーターから読み取った値を使って疑似乱数を計算する時間を変えている。

計算時間を変えることで周波数特性が変わりノイズが高く・低く聞こえるようになるためだと思う(´・ω・ ` )

ちなみに時間が早いとホワイトノイズのように聞こえ、遅いとピンクノイズのよう聞こえる。

/*NoiseGene.c
 *プログラム上で乱数を発生させ、PB0に出力する。
 * 乱数の生成はシフトレジスタを使う。
 *  Author:longtail */
#define    F_CPU    1000000UL        // 1MHz
#include <util/delay.h>                //delay関数を使用する
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>        //割り込み
#define cbi(addr,bit) addr&=~_BV(bit)
#define sbi(addr,bit) addr|=_BV(bit)

//変数の定義       
unsigned short int temp=0,x=0xace2,y=0;

//関数の設定
void InitialHard(void);
int main(void) {                       //メインプログラム
    InitialHard();                    //ハードの初期化
    sei();
    while(1){
          ADCSRA=ADCSRA | 0b01000000;        //ADC Start
          while(bit_is_set(ADCSRA,ADSC));    //ADSCが1の間繰り替えす
          y=ADC/256;
          switch(y){
                case 0:
                TCCR0B=0b00000101;
                break;
                case 1:
                TCCR0B=0b00000100;
                break;
                case 2:
                TCCR0B=0b00000011;
                break;
                case 3:
                default:
                TCCR0B=0b00000010;
                break;
          }             
          }
    }
void InitialHard(void){
    //ポートBの設定
    DDRB=0b11110111;                // PB3以外を出力に設定します。PB1はSW
    PORTB=0;               
    //タイマカウンタの設定
    TIMSK0=0b00000110;   
    TCCR0A=0b10000010;
    TCCR0B=0b00000010;
    OCR0A=10;
    //A/Dコンバータの設定
    ADMUX=0b00000011;
    ADCSRA=0b10000100;
    //ピン割り込み設定
    //EICRA=0b00000010;
    //EIMSK=0b00000001;
}

ISR(TIM0_COMPA_vect){
       temp = (x & 0x0001)^((x & 0x0004) >> 2)^((x & 0x0008) >> 3) ^((x & 0x0020) >> 5);
        x=(x>>1)|(temp<<15);
        //PORTB=x;
        if (x>>15&&1){
            sbi(PORTB,1);
            }else{
            cbi(PORTB,1);
        }

      // PORTB=~PORTB;
}