1-Introducción
Los siguientes documentos son un resumen de los aspectos más importantes de la especificación MIDI, y están dirigidos a aquellos que deseen comprender su funcionamiento pero no quieran perderse en la extensa documentación oficial de MIDI ( http://www.midi.org/ ), algo que no quedará más remedio hacer a quienes tengan la intención de realizar una implementación seria de este estándar en algún dispositivo. La información aquí expuesta se ha obtenido principalmente de dos fuentes:

   - http://www.midi.org/techspecs/
   - http://www.blitter.com/~russtopia/MIDI/~jglatt/

El resumen se organiza en cuatro documentos:
- Introducción y descripción de los niveles físico, eléctrico y lógico: en el que se hace una introducción al estándar y se explica el tipo de conectores, cables, señales eléctricas y mensajes utilizados por MIDI.
- Voice Messages: centrado en los mensajes de la categoria Voice Messages
- Generic Messages : dedicado a los dos tipos de mensaje de la categoría Generic Messages: los System Common Messages, y los System Realtime Messages.
- Control Numbers: en este apartado se lista el significado de los diferentes números de control que se utilizan en los mensajes Control Change de la Categoria Voice Messages.

El estándar MIDI se compone de especificaciones físicas, eléctricas y lógicas. Durante los últimos años han aparecido implementaciones de MIDI sobre USB, Ethernet u otros buses, pero en este documento únicamente se describe la especificación MIDI original sin entrar en sus versiones más modernas. Aún y así la información aquí descrita debería servir para comprender los puntos más importantes de éste estándar en todas sus versiones, ya que estas últimas ( las implementaciones sobre USB, Ethernet ), no son más que implementaciones que de un modo u otro encapsulan los mensajes MIDI estándar.

2.2-Nivel físico
Los equipos con capacidad MIDI se interconectan entre si mediante un par trenzado apantallado de como máximo 15m de largo. Estos equipos utilizan conectores DIN de 5 pines hembra. Los cables montan, a ambos extremos, conectores DIN de 5 pines macho. La malla del cable se conecta al pin 2 y a la envolvente metálica de este conector. Los pines 1 y 3 no se utilizan y deberían mantenerse desconectados. Los pines 4 y 5 se conectan al par trenzado.

Los equipos MIDI suelen disponer de 3 conectores hembra DIN 5 independientes denominados MIDI IN, MIDI OUT y MIDI THRU:

-MIDI IN ( conector de entrada ) : a través de éste conector el equipo recibe los comandos MIDI provenientes de la salida MIDI OUT o MIDI THRU de otros equipos. Por ejemplo, un sintetitzador puede recibir, provenientes de un controlador o secuenciador, la secuencia de comandos que codifican la melodía que ha de reproducir. Por tanto este es el conector de entrada de datos de los equipos MIDI.

-MIDI THRU (conector de salida) : Mediante este conector, los equipos MIDI reenvan los comandos que van recibiendo por su conector MIDI IN, es decir que esta salida actúa a modo de repetidora, enviando exactamente lo mismo que reciben en su entrada MIDI IN, y facilitando el encadenamiento de diferentes equipos. Así, todos los equipos encadenados a través de este puerto reciben todos los comandos que circulan por el bus, y procesan sólo los destinados a ellos. Por tanto la principal finalidad de este conector es permitir prolongar el lazo de corriente para facilitar la conexión de más equipos al bus, garantizando a su vez que la información MIDI llegue a todos ellos por igual.

Hay que tener en cuenta, que a pesar de que los conectores anteriores permiten el encadenamiento de dispositivos MIDI, existe un número máximo de dispositivos que podremos conectar en serie ya que la señal se va degradado a medida que “salta” de un equipo a otro.

Los siguientes son algunos ejemplos que muestran como se podrian interconectar diferentes tipos de dipositivo MIDI:

2.3-Nivel eléctrico
La transmisión se realiza mediante un lazo de corriente sobre el par trenzado. El 0 lógico se produce al circular corriente ( 5 ma ), y el 1 lógico al no circular corriente. Esta corriente excita el optoacoplador que ha de situarse a la entrada MIIDI IN de cualquier dispositivo MIDI para aislar los equipos, y evitar los flujos de corrientes de tierra y los consiguientes fallos o errores de transmisión.

La transmisión de los mensajes MIDI se realiza en modo serie unidireccional y asícnrono a una velocidad de 31.25 Kbaud ( +/- 1%), con 10 bits transmitidos por byte: 1 start bit, 8 bits de datos y 1 stop bit ( esto hace 320 microsegundos por byte ) . Por tanto se puede implementar fácilmente un canal MIDI con cualquier equipo que disponga de un puerto serie, bastará con conectar a la salida un conversor de pulsos ( RS-232 o TTL según convenga ) a lazo de corriente MIDI.

2.4-Nivel lógico
El protocolo MIDI se basa en mensajes, y cada tipo de mensaje está formado por un número diferente de bytes. El status byte es el primer byte del los mensajes MIDI. Todos los mensajes MIDI tienen un status byte que se identifica por ser el único byte que tiene el bit de más peso ( el bit 7 ) a 1. Los demás bytes del mensaje tienen este bit a 0, por lo que sólo adquieren valores del 0x00 ( 0 ) al 0x7F ( 127 ). En cambio, al tener el bit de mas peso a 1, el byte de status siempre tendrá valores comprendidos entre 0x80 ( 128 ) y 0xFF ( 255 ).
  
De estos, los comprendidos en el rango 0x80 ( 128 ) y 0xEF ( 239 ) se corresponden a mensajes que incorporan información de canal ( Voice messages ) y pueden ir dirigidos a cualquiera de los 16 canales MIDI disponibles: los primeros 4 bits del byte indican el código de operación mientras que los 4 bits restantes indican el canal al que se corresponde el comando. El uso de un número de canal permite enviar comandos a diferentes equipos por un mismo cable, de forma que sólo los equipos configurados para atender a un determinado canal escucharan los mensajes correspondientes a ese canal.
  

Los status bytes comprendidos en el rango 0xF0 ( 240 ) a 0xFF ( 255 ) están reservados para mensajes que no incorporan información de canal ( Generic messages ), y se utilizan para enviar información de interés para todos los equipos MIDI. Así cuando hay diferentes dispositivos MIDI encadenados todos escuchan estos mensajes y es su responsabilidad decidir si han de atenderlos o no. Estos mensajes se dividen a su vez en dos tipos: los comprendidos en el rango 0xF0 a 0xF7 denominados System Common messages, y los comprendidos en el rango 0xF8 a 0xFF denominados System Realtime messages.
  

-Estructura de una trama MIDI:
Status byte + Byte 0 + Byte 1 + .... + Byte n



-Rangos del status byte:
0x80 a 0xEF : Voice messages: mensajes dirigidos a canal ( el primer grupo de 4 bits, bits 0 a 3, indica el número de canal )
0xF0 a 0xFF : Generic messages: mensajes genéricos dirigidos a todos los canales. A su vez, los generic messags, se dividen en dos subrangos:
       0xF0 a 0xF7 : System Common messages
       0xF8 a 0xFF: System Realtime messages

Tipos de trama MIDI según el Status Byte

Algunos de los valores del rango no se corresponden con ningún comando estándar por lo que no se utilizan para nada, y deben ser ignorados una vez recibidos.
  

-Detalles de los status byte correspondientes al rango 0x80 a 0xEF ( Voice Messages ):
Status byte: código de operación + canal.
  bits 7...4: código de operación
      0x8= Note off
      0x9= Note on
      0xA= After touch
      0xB= Control change
      0xC= Patch change
      0xD=Channel presure
      0XE=Pitch wheel

  bits 3...0: número de canal Valores posibles para el código de operación:
      0x0 = Canal 1
      0x1 = Canal 2
      0x2 = Canal 3
      ...
      0xE = Canal 15
      0xF = Canal 16

Ejemplos:
   Byte status = 0x82 ( codigo de operación 0x8 numero de canal 0x2 ) se corresponde a la operación Note Off por el canal 2
   Byte status = 0xEA ( codigo de operación 0xE numero de canal 0xA ) se corresponde a la operación Pitch Wheel por el canal 11
  

-Detalles de los status byte correspondientes al rango 0xF0 a 0xFF ( Generic Messages ):
Status byte: 0xF + código de operación.
  bits 7...4: siempre 0xF

  bits 3...0: código de operación:
    de 0 a 7: System Common Messages
    de 8 a F: System Realtime Messages
  

-Envio de mensajes en modo "running status":
"Running status" es una técnica que se utiliza para reducir el número de bytes que se envían a través del bus MIDI. Consiste en no enviar el status byte de un comando MIDI si este es igual al del comando MIDI anterior ( mismo status byte, con mismo código de operación y canal ). Se envía únicamente el data byte, y se supone que el status byte es el mismo que el del mensaje anterior. Los controladores que utilizan el método "running status" sólo envían el status byte en el momento en el que el comando MIDI es diferente al enviado previamente. De este modo si se produce un evento cuya notificación implica el envío del mismo mensaje MIDI de forma consecutiva, usando esta técnica se enviaría únicamente el data byte actualizado del mensaje, pero no el status byte.

Los mensajes del tipo System Realtime (0xF8 a 0xFF) están formados solo por un status byte, es decir, no tienen data byte. Por este motivo, si se recibe el status byte de un mensaje del tipo System Realtime, los siguientes data bytes corresponderán al mensaje recibido antes que este último. Los status bytes de los mensajes System Realtime no afectan al "running status", y al recibirse se procesan, pero los siguientes data bytes se asocian al último Voice Message recibido antes que éste. Los mensajes del tipo System Common (0xF0 a 0xF7) cancelan el "running status" y no pueden implementarse con éste método.

Ejemplos:
Pulsación y liberación de la nota 62 (comando "0x9-Note on") sin utilizar "running status":
  0x90 0x3E 0x52 0x90 0x3E 0x00
con "running status":
  0x90 0x3E 0x52 0x3E 0x00

Variación de presión ( comando "0xD-Channel pressure") sin utilizar "running status":
  0xD0 0x12 0xD0 0x20 0xD0 0x28 0xD0 0x35 0xD0 0x4A 0xD0 0x5A 0xD0 0x45 0xD0 0x40
con "running status":
  0xD0 0x12 0x20 0x28 0x35 0x4A 0x5A 0x45 0x40