Test how adding adafruit_midi as a frozen module impacts M7 RAM usage in CircuitPython

m7_frozen_midi_test.md

Summary:

• CircuitPython 9.2.7 on Metro M7 and CIRCUITPY/lib adafruit_midi: 39.9 kB free -> 23.2 kB free
• CircuitPython 10.0.alpha3 on Metro M7 and frozen adafruit_midi: 31.3 free -> 21.3 kB free

Using adafruit_midi in CIRCUITPY/lib installed with circup:

Adafruit CircuitPython 9.2.7 on 2025-04-01; Metro MIMXRT1011 with IMXRT1011DAE5A
>>> 
>>> import gc
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
39968
>>> 
>>> import time, random, board, digitalio, analogio, usb_midi
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
39680
>>> 
>>> import adafruit_midi
>>> from adafruit_midi.note_on import NoteOn
>>> from adafruit_midi.note_off import NoteOff
>>> from adafruit_midi.timing_clock import TimingClock
>>> 
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
28032
>>> 
>>> import patterns_data
>>> 
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
23232

Using adafruit_midi in as a frozen module:

Adafruit CircuitPython 10.0.0-alpha.2-49-g4ecc0e70d4-dirty on 2025-05-04; Metro MIMXRT1011 with IMXRT1011DAE5A
>>> import gc
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
31616
>>> 
>>> import time, random, board, digitalio, analogio, usb_midi
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
31328
>>> 
>>> import adafruit_midi
>>> from adafruit_midi.note_on import NoteOn
>>> from adafruit_midi.note_off import NoteOff
>>> from adafruit_midi.timing_clock import TimingClock
>>> 
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
26272
>>> 
>>> import patterns_data
>>> 
>>> gc.collect()
>>> gc.mem_free()
21344

The patterns_data.py module contains simple defines and data structs, with comments. See attached.

patterns_data.py

# patterns_data.py - Speicher für Arpeggiator-Patterns und Konfiguration

# --- MIDI & System Konfiguration ---
MIDI_IN_CHANNEL = None # None für alle Kanäle, oder 0-15
MIDI_OUT_CHANNEL = 7 # Kanal 8 für User (0-15)
INTERNAL_BPM = 120
STEPS_PER_BEAT = 4
CLOCK_TIMEOUT_S = 2.0 # Sekunden ohne externe Clock bis Fallback auf interne

# --- Potentiometer Konfiguration ---
POT_PIN_PATTERN = "A2" # Pin für Melodie / Arp Mode / Progression
POT_PIN_TIMING = "A5"  # Pin für Rhythmus / Gate

# --- Gate Konfiguration ---
DEFAULT_GATE_FACTOR = 0.9 # Standard-Gate-Faktor (wenn Pattern keinen liefert)
MIN_GATE_FACTOR = 0.05    # Minimaler Gate-Faktor

BASSLINE_PATTERNS = [
    # Pattern 0: 16tel "Rolling Bassline"
    [1.0, 1.0, 1.0, None],

    # Pattern 1: 16tel "Swingy Bass" (simuliert 12tel/Triolen durch Gate)
    # Lang auf 1&3, kurz auf 2&4 - oder umgekehrt? Probieren wir lang-kurz.
    # Spielt auf jedem Step, variiert aber Länge.
    # [1.5, 0.5, 1.5, 0.5], # Alternative 1: Lang-Kurz
    [0.5, 1.5, 0.5, 1.5], # Alternative 2: Kurz-Lang (Offbeat betont)

    # Pattern 2: 8tel "Offbeat Bass"
    [None, None, 2.0, None] # Spielt lange Note auf Step 3 (der 'und' von 2)
]

# --- Rhythmische Patterns (Gate-Faktoren) ---
# Steuert die Länge der Note relativ zur NOMINAL_STEP_INTERVAL_S.
# 1.0 = normale Länge, 0.5 = halbe Länge, 2.0 = doppelte Länge, None = Pause
RHYTHMIC_PATTERNS = [
    # ... (Deine Rhythmus-Patterns hier, z.B. aus Antwort #15) ...
    [1.0, 1.0, 1.0, 1.0],        # 0: Gleichmäßige 16tel (Standard-Gate)
    [0.5, 0.5, 0.5, 0.5],        # 1: Kurze 16tel (Staccato)
    [1.5, 1.5, 1.5, 1.5],        # 2: Längere Noten (Legato, überlappend)
    [1.0, None, 1.0, None],       # 3: Achtel-Gefühl (jede zweite Note Pause)
    # ... (füge weitere hinzu) ...
]

# --- Melodische Patterns (Single Note Mode) ---
# (Intervalle relativ zur Basisnote)
MELODIC_PATTERNS = [
    # ... (Deine Melodie-Patterns hier, z.B. aus Antwort #17) ...
    [0, 4, 7, 12],        # 0: Major Arp Up
    [0, 3, 7, 12],        # 1: Minor Arp Up
    [0, 12, 7, 12],       # 2: Octave, Fifth
    [0, 2, 4, 5, 7, 9, 11, 12], # 3: Major Scale Up
    # ... (füge weitere hinzu) ...
]


# --- NEU: Chord Progression Daten ---

# 1. Akkordtypen (Intervalle relativ zum Grundton des Akkords)
CHORD_DEFS = {
    'maj': (0, 4, 7),
    'min': (0, 3, 7),
    # Optional mehr hinzufügen:
    # 'dim': (0, 3, 6),
    # 'aug': (0, 4, 8),
    # 'maj7': (0, 4, 7, 11),
    # 'min7': (0, 3, 7, 10),
    # 'dom7': (0, 4, 7, 10),
}

# 2. Stufen (Intervall relativ zum Grundton der Tonart)
SCALE_DEGREES = {
    'I': 0, 'i': 0,
    'II': 2, 'ii': 2,
    'III': 4, 'iii': 3,
    'IV': 5, 'iv': 5,
    'V': 7, 'v': 7,
    'VI': 9, 'vi': 8,
    'VII': 11, 'vii': 10
}

# 3. Progressionen (Liste von Tupeln: (Stufe_String, Akkordtyp_String))
PROGRESSIONS = {
    'Pop I-V-vi-IV': [('I', 'maj'), ('V', 'maj'), ('vi', 'min'), ('IV', 'maj')],
    # 'Jazz ii-V-I':   [('ii', 'min'), ('V', 'maj'), ('I', 'maj')], # ENTFERNT
    # 'Minor i-iv-V':  [('i', 'min'), ('iv', 'min'), ('V', 'maj')], # ENTFERNT
    # 'Andalusian':    [('i', 'min'), ('VII', 'maj'), ('VI', 'maj'), ('V', 'maj')], # ENTFERNT
    'Basic I-IV-V':  [('I', 'maj'), ('IV', 'maj'), ('V', 'maj')],
    'Just I':        [('I', 'maj')],
    'Just i':        [('i', 'min')],
}

# 4. Standard-Tonart (wenn nicht aus Terz erkennbar)
DEFAULT_TONALITY = 'maj'

# --- Arpeggio Patterns ---
# Melodische Patterns (nur Intervalle)
MELODIC_PATTERNS = [
    # --- Grundlegende Arpeggios (bereits bekannt) ---
    [0, 4, 7, 12],        # 0: Major Arp Up (C E G C')
    [0, 3, 7, 12],        # 1: Minor Arp Up (C Eb G C')
    [0, 7, 12],           # 2: Fifth & Octave Up (C G C')
    [12, 7, 4, 0],        # 3: Major Arp Down (C' G E C)
    [12, 7, 3, 0],        # 4: Minor Arp Down (C' G Eb C)

    # --- Erweiterte Arpeggios (7ths, Sus) ---
    [0, 4, 7, 10],        # 5: Dominant 7th Arp (C E G Bb) - Typisch für Spannung
    [0, 3, 7, 10],        # 6: Minor 7th Arp (C Eb G Bb) - Klassischer House/Deep House Sound
    [0, 4, 7, 11],        # 7: Major 7th Arp (C E G B) - Eher jazzig/chill
    [0, 5, 7, 12],        # 8: Sus4 Arp (C F G C') - Offener Klang
    [0, 2, 7, 12],        # 9: Sus2 Arp (C D G C') - Auch offen, modern

    # --- Sequenz-artige Muster ---
    [0, 2, 4, 2],         # 10: Auf-Ab-Bewegung (C D E D) - Einfache Sequenz
    [0, 7, 5, 7],         # 11: Quint-Sprung mit Nebennoten (C G F G)
    [0, 12, 7, 12],       # 12: Oktave, dann Quinte (C C' G C') - Klassischer Bassline-Move
    [0, 3, 5, 7],         # 13: Moll-Tonleiter Fragment (C Eb F G)
    [0, 4, 7, 9],         # 14: Dur-Tonleiter Fragment (C E G A)
    [0, -2, 0, 3],        # 15: Tief-Hoch Bewegung (C Bb C Eb) - Gut für Basslines
    [0, 0, 7, 5],         # 16: Repetierter Grundton, dann Bewegung (C C G F)

    # --- Modale / Interessante Intervalle ---
    [0, 3, 6, 10],        # 17: Vermindert/Bluesy (C Eb Gb Bb) - Dissonanter
    [0, 5, 7, 10],        # 18: Quarte/Quinte/kleine Sept (C F G Bb) - Modal/Mixolydisch-Andeutung
    [0, 1, 5, 7],         # 19: Phrygisch-Andeutung (C Db F G) - Spanisch/Düster
    [0, 4, 6, 11],        # 20: Lydisch-Andeutung (C E F# B) - Schwebend/Filmmusik

    # --- Oktav-Muster ---
    [0, 12, 0, -12],      # 21: Oktav-Sprünge hoch/runter (C C' C C_low)
    [0, 12, 12, 7],       # 22: Oben bleiben (C C' C' G)
    [0, 7, 12, 19],       # 23: Quint, Oktave, Oktave+Quint (C G C' G') - Weit

    # --- Kürzere Muster / Techno-Style ---
    [0, 3, 0, 7],         # 24: Kurz, Moll-Dreiklang Andeutung (C Eb C G)
    [0, 0, 3, 5],         # 25: Repetitiv, Moll-Fragment (C C Eb F)
    [0, 7, 0, 10],        # 26: Quint/Septime Wechsel (C G C Bb)

]

RHYTHMIC_PATTERNS = [
    # --- Grundmuster ---
    [1.0, 1.0, 1.0, 1.0],        # 0: Gleichmäßige 16tel (Standard-Gate)
    [None, 1.0, 1.0, 1.0],        # 0: Gleichmäßige 16tel (Standard-Gate)
    #[0.5, 0.5, 0.5, 0.5],        # 1: Kurze 16tel (Staccato)
    #[0.25, 0.25, 0.25, 0.25],    # 2: Sehr kurze 16tel (Sehr Staccato)
    #[1.5, 1.5, 1.5, 1.5],        # 3: Längere Noten (Legato, überlappend)
    #[2.0, 2.0, 2.0, 2.0],        # 4: Noch längere Noten (Mehr Legato)

    # --- Muster mit Pausen ---
    [1.0, None, 1.0, None],       # 5: Achtel-Gefühl (jede zweite Note Pause)
    #[1.0, 1.0, None, 1.0],       # 6: 16tel mit einer Pause auf der '3'
   # [0.5, None, 0.5, None],       # 7: Kurze Achtel (Staccato)
    #[1.0, None, None, None],       # 8: Nur auf der '1' (Viertel-Gefühl)
   # [1.5, None, 1.0, None],       # 9: Akzent auf 1, dann Pause, dann normal auf 3

    # --- Akzentuierte / Groove Muster ---
    [1.5, 0.5, 0.75, 0.5],       # 10: Akzent auf 1, kurz auf 2, etwas länger auf 3
    #[0.5, 1.5, 0.5, 1.0],       # 11: Akzent auf 2 und 4 (leicht synkopisch)
    #[1.0, 0.25, 1.0, 0.5],       # 12: Abwechslungsreich kurz/lang
    [2.0, 0.5, None, 0.5],       # 13: Langer Start, dann kurze Staccato-Antwort mit Pause dazwischen

    # --- Längere Muster (8 Schritte = 2 Beats bei 4 Steps/Beat) ---
    [1.0, 0.5, 0.75, 0.5, 1.5, 0.5, 0.75, 0.5], # 14: 8-Step Variation von #10
    [1.0, None, 0.5, None, 1.0, None, 0.75, None], # 15: 8-Step Achtel-Pattern mit variierender Länge

    # --- Experimentell ---
    #[0.1, 0.2, 0.4, 0.8],       # 16: Ansteigende Länge
    #[1.5, 1.0, 0.5, 0.25],      # 17: Abfallende Länge
]

# Pattern für Arpeggio (2 Noten)
ARPEGGIO_PATTERN_TWO_NOTES = [0, 1]