Байты данных

Информацию с органов управления можно разделить на два основных вида: логический и числовой. Если, например, педаль имеет только два состояния (нажата или отпущена, On/Off), то это — логическая информация. Если же мы крутим колесо, то каждое его положение представляется одним значением из некоторого диапазона.

Как это закодировать? Для логической информации достаточно, по идее, одного бита. Если бит сброшен (0), то педаль (или кнопка) отпущена, если установлен (1), то нажата. Но минимальной единицей информации в MIDI является байт, в данном случае байт данных. Поэтому придется использовать его целиком, несмотря на то, что реально нужен только один бит.

Для числовой информации один MIDI-байт позволяет закодировать 128 различных значений (от 0 от 127). А если изменения в звуке требуют более тонкой градации? Тогда используются два байта. Диапазон значений, который можно закодировать двумя обычными байтами, составляет 216-1, то есть от 0 до 65535. Но в MIDI, как говорилось в предыдущей статье, один бит из байта расходуется по служебной необходимости, поэтому два MIDI-байта дают в наше распоряжение только 14 бит. Но и это уже неплохо: 214 дает 16384 различных значений. Для изменений параметров синтеза этого более чем достаточно.

Мы уже говорили, что два байта составляют машинное слово. На рисунке 2 показана схема "MIDI-слова". Старшие биты обоих байтов заняты (сброшены в 0; напомню, что таким образом приемник может всегда отличить байт данных от статус-байта, в котором старший бит установлен в 1). Биты с 0 по 6 составляют младший значащий MIDI-байт (LSB, Least Significant Byte), c 8 по 14 — старший значащий байт (MSB, Most Significant Byte).

MSB и LSB на практике
Для того, чтобы передать число, большее 127, его нужно преобразовать в два MIDI-байта, то есть в пару MSB:LSB. Предположим, что орган управления (например, колесо) реагирует на самые аккуратные наши движения и может передавать свое положение в диапазоне от 0 до 16383. Мы повернули колесо в положение 11960. Какие MSB и LSB будут сгенерированы?

Распаковка выполняется с точностью до наоборот: умножаем MSB на 128, а затем прибавляем LSB (93 x 128 + 56 = 11960).

Работая с устройствами, удобнее представлять пару MSB:LSB не как одно большое число, а как результат грубой и тонкой настройки. MSB можно представлять в виде линейки с крупным делением шкалы (128 отрезков, рис. 3). Но если поднести к линейке лупу, то мы увидим, что каждый отрезок состоит еще из 128 частей. Можно представить MSB сантиметрами, а LSB — миллиметрами. Зачастую тонкая настройка не нужна даже для тех параметров, которые ее позволяют. Достаточно "сантиметровой линейки". С помощью нее можно оперировать шагами по 128. Установили MSB в 93, получили значение 11904, установили в 94 — получили 12032. Во многих случаях такой точности вполне достаточно.

Но бывает, параметр нужно задать абсолютно точно. Например, в MIDI предусмотрено до 16384 банков звуков. Команда "выбрать примерно 15-й банк" здесь не пройдет. Нужен точный номер банка, а, следовательно, пара MSB:LSB.