割り込みテクニックでタイマを使おう：イチから作って丸ごと学ぶ！ H8マイコン道（10）（2/3 ページ）

　それでは、C言語によるタイマAの制御を考えてみます。

　タイマAの機能は、図2の「タイマモードレジスタA（TMA）」によって設定します。

　TMAは、メモリの「0xffa6」番地にあるので、

#define TMA (*(volatile unsigned char *)0xffa6) 

と定義します。

　1秒間隔の周期イベントを発生させるには、TMAの第3ビットを「1」にセットして、時計用サブクロックを選択し、さらにTMAの第2ビットから第0ビットを「000」とすることで周期を1秒に設定します。なお、TMAの第7ビットから第5ビットはクロック出力のためのものなので今回は使用しません。

　以上の設定をC言語では、

    TMA = 0x18; 

と記述します。

図2　タイマモードレジスタA（TMA）

　さて、タイマAの発生する周期イベントは、図3のようにIRRTAフラグによって通知されます。IRRTAフラグは「割り込みフラグレジスタ1（IRR1）」の第6ビットにあります。

図3　割り込みフラグレジスタ1（IRR1）

　IRR1は、メモリの「0xfff6」番地にあるので、

#define IRR1 (*(volatile unsigned char *)0xfff6) 

と定義します。

　そしてIRRTAフラグを、

#define IRRTA 0x40 

と定義します。

　IRRTAフラグは、タイマカウンタがオーバフローすると「1」にセットされますが、IRRTAフラグを解除するのはプログラムの仕事です。その方法はC言語で、

    IRR1 &= ~IRRTA; 

です。

　プログラムは次のようになります（ソースコード2）。

/*  1秒間隔でカウント表示する。
 *
 */
#define PCR5 (*((volatile unsigned char *)0xffe8))
#define PDR5 (*((volatile unsigned char *)0xffd8))
#define PCR8 (*((volatile unsigned char *)0xffeb))
#define PDR8 (*((volatile unsigned char *)0xffdb))
#define TMA (*(volatile unsigned char *)0xffa6)
#define IRR1 (*(volatile unsigned char *)0xfff6)
#define IRRTA 0x40
 
int main(void)
{
    unsigned char LED[] = 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
    int count;
 
    PDR5 = 0xfe;
    PCR5 = 0x03;
    PCR8 = 0xff;
    TMA = 0x18;
    IRR1 &= ~IRRTA;
 
    count = 0;
    PDR8 = LED[count];
    for (;;) {
        while ((IRR1 & IRRTA) == 0) ;
        IRR1 &= ~IRRTA;
        if (count < 9)
            count++;
        else
            count = 0;
        PDR8 = LED[count];
    }
    return 0;
} 

• ソースコード2のダウンロード（seccnt1.lzh）

タイマは割り込みで使え！

――タイマが使えるようになって、健一君も大喜び。けれども晴子さんとのデートはおあずけのままです。実はタイマで周期的な処理を行うには、割り込みと連携するのが一般的です。ここではC言語による割り込み処理について解説します。

　ソースコード2では、IRRTAフラグを常時監視して、タイマAの周期イベントをキャッチしていました。そのフローチャートは図4のようになります。

図4　ポーリングによるプログラム

　以上のようなイベント監視の手法は、制御プログラムではよく使われていて、「ポーリング」と名付けられています。図4の赤線で囲まれた部分がポーリングで、ループによりフラグを常時監視するのです。

　しかし、この方法ではフラグを監視している間、CPUがほかの処理を行うことができません。そこで考え出されたのが「割り込み（Interrupt）」です。割り込みの場合、イベント発生したときに、マイコンが処理プログラムを自動的に呼び出してくれるのです。

　割り込みを用いた場合のフローチャートを図5に示します。

図5　タイマA割り込みによるプログラム

　main関数はタイマAを初期化し、IRRTAフラグに伴う割り込みを許可して、ほかの処理を行います（ここでは無限ループ）。

　タイマカウンタがオーバフローし、IRRTAフラグがセットされると、マイコンは割り込み処理シーケンスを遂行します。すなわち、いまのプログラムの実行を中断して、割り込み処理の実行を開始するのです。

　割り込み処理が終了すると、マイコンは中断されていた処理の実行を再開します。