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Linux声音设备编程实例(1)

LINUX教程   点击:次   发布时间:2007-3-28   【字体: 】   来源:blog
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由于这些文件不是普通的文件,所以我们不能用ansi c(标准c)的fopen、fclose等来操作文件,而应该使用系统文件i/o处理函数(open、read、write、lseek和close)来处理这些设备文件。ioctl()或许是LINUX下最庞杂的函数,它可以控制各种文件的属性,在linux声音设备编程中,最重要的就是使用此函数正确设置必要的参数。
  下面我们举两个实际的例子来说明如何实现linux下的声音编程。由于此类编程涉及到系统设备的读写,所以,很多时候需要你有root权限,如果你将下面的例子编译后不能正确执行,那么,首先请你检查是否是因为没有操纵某个设备的权限。

1. 对内部扬声器编程
  内部扬声器是控制台的一部分,所以它对应的设备文件为/dev/console。变量kiocsound在头文件 /usr /include /linux /kd.h中声明,ioctl函数使用它可以来控制扬声器的发声,使用规则为:
  ioctl ( fd, kiocsound, (int) tone);
  fd为文件设备号,tone 是音频值。当tone为0时,终止发声。必须一提的是它所理解的音频和我们平常以为的音频是不同的,由于计算机主板定时器的时钟频率为1.19mhz,所以要进行正确的发声,必须进行如下的转换:
  扬声器音频值=1190000/我们期望的音频值。
  扬声器发声时间的长短我们通过函数usleep(unsigned long usec)来控制。它是在头文件/usr /include /unistd.h中定义的,让程序睡眠usec微秒。下面即是让扬声器按指定的长度和音频发声的程序的完整清单: [;9AOF 1n ?a#` [ 本 资 料 来 源 于 贵 州 学 习 网 电脑课堂LINUX教程 http://Www.gzU521.com ] [;9AOF 1n ?a#`

#i nclude < fcntl.h >

#i nclude < stdio.h >

#i nclude < stdlib.h >

#i nclude < string.h >

#i nclude < unistd.h >

#i nclude < sys/ioctl.h >

#i nclude < sys/types.h >

#i nclude < linux/kd.h >

/* 设定默认值 */

#define default_freq 440 /* 设定一个合适的频率 */

#define default_length 200 /* 200 微秒,发声的长度是以微秒为单位的*/

#define default_reps 1 /* 默认不重复发声 */

#define default_delay 100 /* 同样以微秒为单位*/

 

/* 定义一个结构,存储所需的数据*/

typedef struct {

     int freq; /* 我们期望输出的频率,单位为hz */

     int length; /* 发声长度,以微秒为单位*/r2 ?=sKjjjh* r7" [ 此文转贴于我的学习网电脑课堂LINUX教程 http://www.Gzu521.com]r2 ?=sKjjjh* r7"

     int reps; /* 重复的次数*/

     int delay; /* 两次发声间隔,以微秒为单位*/

} beep_parms_t;

 

/* 打印帮助信息并退出*/

void usage_bail ( const char *executable_name ) {

     printf ( "usage: \n \t%s [-f frequency] [-l length] [-r reps] [-d delay] \n ",

         executable_name );

     exit(1);

}

 

/* 分析运行参数,各项意义如下:

* "-f <以hz为单位的频率值 >"

* "-l <以毫秒为单位的发声时长 >"

* "-r <重复次数 >"

* "-d <以毫秒为单位的间歇时长 >"

*/

void parse_command_line(char **argv, beep_parms_t *result) {

     char *arg0 = *(argv++);

     while ( *argv ) {

         if ( !strcmp( *argv,"-f" )) { /*频率*/

              int freq = atoi ( *( ++argv ) );

              if ( ( freq <= 0 ) | | ( freq > 10000 ) ) {

                   fprintf ( stderr, "bad parameter: frequency must be from 1..10000\n" );

                   exit (1) ;

              } else {

                   result->freq = freq;

                   argv++;

              }

                        S/#Bn"Tr2zSZGr4\p[本_文_来_源_于_我_的_学_习_网电脑课堂LINUX教程 http://Www.GZU521.Com ]S/#Bn"Tr2zSZGr4\p

         } else if ( ! strcmp ( *argv, "-l" ) ) { /*时长*/

              int length = atoi ( *(++argv ) );

              if (length < 0) {

                   fprintf(stderr, "bad parameter: length must be >= 0\n");

                   exit(1);

              } else {

                   result->length = length;

                   argv++;

              }

         } else if (!strcmp(*argv, "-r")) { /*重复次数*/

              int reps = atoi(*(++argv));

              if (reps < 0) {

                                fprintf(stderr, "bad parameter: reps must be >= 0\n");

                   exit(1);

              } else {

                   result->reps = reps;

                   argv++;

              }

         } else if (!strcmp(*argv, "-d")) { /* 延时 */

              int delay = atoi(*(++argv));

              if (delay < 0) {

                   fprintf(stderr, "bad parameter: delay must be >= 0\n");

                   exit(1);

              } else {

                   result->delay = delay;

                   argv++;

              }

         } else {

              fprintf(stderr, "bad parameter: %s\n", *argv);

              usage_bail(arg0); Ub?M,`?h5+3E4 [此资料转贴于学习网电脑课堂LINUX教程 ]http://www.Gzu521.Com Ub?M,`?h5+3E4

         }

     }

}

 

int main(int argc, char **argv) {

     int console_fd;

     int i; /* 循环计数器 */

     /* 设发声参数为默认值*/

     beep_parms_t parms = {default_freq, default_length, default_reps,

         default_delay};

     /* 分析参数,可能的话更新发声参数*/

     parse_command_line(argv, &parms);

     /* 打开控制台,失败则结束程序*/

     if ( ( console_fd = open ( "/dev/console", o_wronly ) ) == -1 ) {

         fprintf(stderr, "failed to open console.\n");

         perror("open");

         exit(1);

     }

     /* 真正开始让扬声器发声*/

     for (i = 0; i < parms.reps; i++) {

         /* 数字1190000从何而来,不得而知*/

         int magical_fairy_number = 1190000/parms.freq;

         ioctl(console_fd, kiocsound, magical_fairy_number); /* 开始发声 */

         usleep(1000*parms.length); /*等待... */

         ioctl(console_fd, kiocsound, 0); /* 停止发声*/

         usleep(1000*parms.delay); /* 等待... */

     } /* 重复播放*/

     return exit_success;

}

  将上面的例子稍作扩展,用户即可以让扬声器唱歌。只要找到五线谱或简谱的音阶、音长、节拍和频率、发声时长、间隔的对应关系就可以了。我现在还记得以前在dos下编写出《世上只有妈妈好》时的兴奋。最后,说一些提外话,这其实是一个很简单的程序,但是我们却用了很长的篇幅,希望读者从以上的代码里能体会到写好的程序的一些方法,或许最重要的是添加注释吧。一个程序的注释永远不会嫌多,即便你写的时候觉得它根本是多余,但相信我,相信曾这样告诉我们的许多优秀的程序员:养成写很多注释的习惯。

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