TBSKmodemをMicroPythonで動くようにしたもの。GP2から8/16kHz矩形波を出して、文字列を送信する。送信した文字列はここのライブデモで受信できるはずhttps://nyatla.jp/tbskmodem/ 簡易変調なので通信品質はご容赦ください。

TBSKmodemMicroModulator

""" Copyright 2023 nyatla
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Pure MicrPythonな近接音響データ送信サンプルコードです。
RP2040の　GP2にブザーかスピーカーをつないでね。
念のためダイオードでクリッピングしてください。
TBSKmodemの受信側は16000Hz(160bps)又は8000Hz(bps)を選択してください。
https://nyatla.jp/tbskmodem/ 
"""
from array import array
from machine import Pin
from utime import ticks_diff,ticks_us,ticks_add
import gc
import random

class BitArray:#(Iterator[int]):
    """ ビットを格納するイテレータ
    """
    def __init__(self,buf:array=None,size:int=None):
       self.buf=buf if buf is not None else array("B",[0]*((size+7)//8))
       self.size=size if size is not None else len(self.buf)*8
       self._c=0
    def __getitem__(self,i:int):
        return (self.buf[i//8]>>(7-i%8)) &0x01
    def __setitem__(self,i:int,v:int):
        n=(v&0x01)<<(7-i%8)
        self.buf[i//8]= self.buf[i//8]&(~n) if n==0 else self.buf[i//8]|n
    def __iter__(self):
        return self
    @micropython.native
    def __next__(self)->int:
        c=self._c
        if c>=self.size:
            raise StopIteration()
        r=self.buf[c//8]>>(7-c%8)
        self._c=c+1
        return r& 0x01
class PnBits(BitArray):
    """ 長さがsizeのPNトーンを生成します。
    """
    def __init__(self,size:int,seed:int=122)->"PnBits":
        random.seed(seed)
        a=array("B",[random.randint(0,255) for _ in range((size+7)//8)])
        super().__init__(a,size)
class RawBits(BitArray):
    """ bit配列(List[int])からBitArrayを生成します。
    """
    def __init__(self,l)->"BitArray":
        a=array("B",[0]*((len(l)+7)//8))
        for i in range(len(l)):
            a[i//8]=a[i//8]|((l[i]&0x01)<<(7-i%8))
        super().__init__(array("B",a),len(l))
class DataBits(BitArray):
    """ arrayからDataBitsを生成します。
    """
    def __init__(self,src:array)->"BitArray":
        bs=BitArray(src)
        super().__init__(None,len(src)*8+1)
        # [0] is initial bit
        a=self.buf
        lastbit=0
        for i in range(bs.size):
            if bs[i]==0:
                lastbit=(lastbit+1)%2
            a[(i+1)//8]=a[(i+1)//8]|(lastbit<<(7-(i+1)%8))


class TbskMicroModulator:
    """TBSK変調した矩形波パターンを生成します。
    """
    def __init__(self,preamble_size:int=4,symbol_ticks:int=100):        
        self._preamble_size=preamble_size
        b=[1]*preamble_size
        c=[i%2 for i in range(preamble_size)]
        d=[(1+c[-1])%2,(1+c[-1])%2,c[-1],]
        self._preamble=RawBits([0,1]+b+[1]+c+d)
        self._tone=PnBits(symbol_ticks)
    @micropython.native
    def modulete(self,src:array):#->Generator[int,None,None]:
        tb=self._tone.buf
        tl=self._tone.size
        data=DataBits(src)
        #@micropython.native
        def G(p:array):            
            iter1=iter(p)
            iter2=iter(data)
            
            for i in range(tl):
                yield i%3
            for i in iter1:
                for j in range(tl):
                    yield (i ^ (tb[j//8]>>(7-j%8))) #int
            for i in iter2:
                for j in range(tl):
                    yield (i ^ (tb[j//8]>>(7-j%8))) #int
            for i in range(tl): #suffix
                yield i%3
        return G(self._preamble,)    

@micropython.native
def gpioOut(bits,carrier:int,pin:Pin):    
    INTERVAL_US=(1000000//carrier) #8kHz period setting
    INTERVAL_DC=0 if 1000000%carrier==0 else (int)(carrier/(1000000%carrier))
    target :int= ticks_us()
    starget:int=target
    c:int=0
    start_1=ticks_us()
    for i in bits:
        target:int=ticks_add(target,INTERVAL_US)
        while True:
            k:int=ticks_diff(target,ticks_us())
            if k>12:
                continue
            elif k<-12:
                target=target-k
            if INTERVAL_DC!=0 and c%INTERVAL_DC==0:
                target=target+1
            pin.value(i) #125us毎に呼び出されるのを期待している。
            break
        c=c+1
    print("Average symbol time:",ticks_diff(ticks_us(),start_1)/c,"us")# timing

tmm=TbskMicroModulator()
bits=tmm.modulete(array("B",b"Hello TBSKmodem from Micro Python."))
gc.collect()
gc.disable()
gpioOut(bits,16000,Pin(2, Pin.OUT, Pin.PULL_DOWN))
gc.enable()

84行目がおかしいから直した
elapsed = INTERVAL_US-time.ticks_diff(last,now)

typingなどが使えなかったのでMicropython仕様に修正。コンパイルは通った。
L86がsleepだったので修正

5cm程度の距離で通信できた。
マジックナンバーを更新

16kHzでも動作するようになった。