Изменение рабочего цикла тона на AVR

Я пишу MIDI-преобразователь в квадратную волну, предназначенный для взаимодействия между MIDI-инструментом и музыкальной катушкой Теслы. По сути, это должно действовать как монофонический MIDI-синтезатор, но требования к большинству проектов немного отличаются:

• Я хочу только генерировать квадратные волны (слышимой частоты).
• Важно, чтобы время срабатывания импульса не превышало настраиваемого постоянного значения, например 160 микросекунд.
• Я хотел бы сопоставить "скорость" данной ноты с рабочим циклом, соответствующим образом масштабированным.
• В идеале я хотел бы генерировать огибающие для ширины импульса с настраиваемыми параметрами атаки, затухания, поддержания и высвобождения.
• Я хотел бы написать код генерации звука "с нуля" ради моего собственного понимания того, как работают регистры синхронизации.

Суть того, что мне нужно, - это (непроверенный) скетч, но он, очевидно, не позволяет контролировать время включения.

#include <MIDI.h>

MIDI_CREATE_DEFAULT_INSTANCE();
const static int out_pin = 9;

void handleNoteOn(byte channel, byte pitch, byte velocity)
{
    tone(out_pin, pitch);
    digitalWrite(13, HIGH);   // включите светодиод (HIGH-уровень напряжения)    
}


void handleNoteOff(byte channel, byte pitch, byte velocity)
{
    noTone(out_pin);
    digitalWrite(13, LOW);   // turn the LED off  
}

void setup() {
  MIDI.setHandleNoteOn(handleNoteOn);  
  MIDI.setHandleNoteOff(handleNoteOff);

  
  MIDI.begin(MIDI_CHANNEL_OMNI);
}

void loop() {
  // поместите свой основной код здесь, чтобы запускать его повторно:
  MIDI.read();
}

Мой вопрос, по сути, заключается в том, каков наилучший способ достижения такого рода музыкального контроля ширины импульса. Идеи, которые у меня были, были либо а) Большое количество ручных наборов регистров для битового выброса требуемого сигнала на самой высокой частоте, которую я могу получить, вероятно, в кГц б) Создайте каждый импульс с помощью пользовательской функции pulseOut, используя timer0 для микросекундных задержек.

Я также был бы открыт для использования внешних аналоговых схем, например, укорочителя импульсов с регулируемым напряжением.

Нагрузкой здесь является светодиод, поэтому никаких особых припусков к его поведению делать не нужно.