H8の割り込み - kumikomi-yitjc @ ウィキ

H8/3052Fには、様々なハードウエアが組み込まれている。この中で、割り込みを発生する周辺装置（デバイスという）は、以下のように複数ある。



  CPUは、これらの周辺デバイスが発生する割り込みを識別して、それぞれに合った処理（割り込みハンドラ）を行う必要がある。このために、それぞれの割り込みに対して、処理する割り込みハンドラを対応付けする必要がある。これを行うのが、割り込みベクタと呼ばれる表で、メモリの特定のアドレスに、割り込みベクタを配置している。（セクションのCVECTBLで、0xFE110から始まる256Byteの領域で、monitor.hの VectorTable配列として定義している。）
　この場合、ベクタ番号は配列の添字に相当する。

ベクタ番号	アドレス	種類	説明
0	FFE110	リセット	電源投入／リセット入力時
1	FFE114	予約
2	FFE118	予約
3	FFE11C	予約
4	FFE120	予約
5	FFE124	予約
6	FFE128	予約
7	FFE12C	NMI	マスク不能割り込み（緊急時に利用）
8	FFE130	TRAP0	トラップ命令により発生
9	FFE134	TRAP1	〃
10	FFE138	TRAP2	〃
11	FFE13C	TRAP3	〃
12	FFE140	IRQ0	外部割り込み
13	FFE144	IRQ1	〃
14	FFE148	IRQ2	〃
15	FFE14C	IRQ3	〃
16	FFE150	IRQ4	〃
17	FFE154	IRQ5	〃
18	FFE158	予約
19	FFE15C	予約
20	FFE160	WOVI	ウォッチドッグ（番犬）タイマ。システムの誤動作検出に使用
21	FFE164	CMI	リフレッシュコントローラ（DRAM接続時に使用）
22	FFE168	予約
23	FFE16C	予約
24	FFE170	IMIA0	ITUチャネル0 （コンペアマッチ／インプットキャプチャA0）
25	FFE174	IMIB0	ITUチャネル0 （コンペアマッチ／インプットキャプチャB0）
26	FFE178	OVI0	ITUチャネル0 （オーバフロー0)
27	FFE17C	予約
28	FFE180	IMIA1	ITUチャネル1 （コンペアマッチ／インプットキャプチャA1）
29	FFE184	IMIB1	ITUチャネル1 （コンペアマッチ／インプットキャプチャB1）
30	FFE188	OVI1	ITUチャネル1 （オーバフロー1)
31	FFE18C	予約
32	FFE190	IMIA2	ITUチャネル2 （コンペアマッチ／インプットキャプチャA2）
33	FFE194	IMIB2	ITUチャネル2 （コンペアマッチ／インプットキャプチャB2）
34	FFE198	OVI2	ITUチャネル2 （オーバフロー2)
35	FFE19C	予約
36	FFE1A0	IMIA3	ITUチャネル3 （コンペアマッチ／インプットキャプチャA3）
37	FFE1A4	IMIB3	ITUチャネル3 （コンペアマッチ／インプットキャプチャB3）
38	FFE1A8	OVI3	ITUチャネル3 （オーバフロー3)
39	FFE1AC	予約
40	FFE1B0	IMIA4	ITUチャネル4 （コンペアマッチ／インプットキャプチャA4）
41	FFE1B4	IMIB4	ITUチャネル4 （コンペアマッチ／インプットキャプチャB4）
42	FFE1B8	OVI4	ITUチャネル4 （オーバフロー4)
43	FFE1BC	予約
44	FFE1C0	DEND0A	DMAC
45	FFE1C4	DEND0B	〃
46	FFE1C8	DEND1A	〃
47	FFE1CC	DEND1B	〃
48	FFE1D0	予約
49	FFE1D4	予約
50	FFE1D8	予約
51	FFE1DC	予約
52	FFE1E0	ERI0	SCI0 受信エラー0
53	FFE1E4	RXI0	SCI0 受信データ・フル0
54	FFE1E8	TXI0	SCI0 送信データエンプティ0
55	FFE1EC	TEI0	SCI0 送信終了0
56	FFE1F0	ERI1	SCI1 受信エラー1
57	FFE1F4	RXI1	SCI1 受信データ・フル1
58	FFE1F8	TXI1	SCI1 送信データエンプティ1
59	FFE1FC	TEI1	SCI1 送信終了1
60	FFE200	ADI	AD変換終了

                　　　　　　　　　　　　 H8/3052Fの割り込みベクタ
 

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 ■実際のプログラミング

(1)割り込みハンドラの定義
  割り込みハンドラというと、特別な関数のように聞こえるかもしれないが、書き方は通常の関数と同じ。ただ、関数の宣言の前に

#pragma interrupt(割り込みハンドラの関数名)

を記述しておくこと。

(2)割り込みハンドラをベクタテーブルに登録
　monitor.hに定義されているベクタテーブルに、割り込みハンドラの関数名を記述する。

(3)割り込みマスクと優先順位に関する設定を行う。

• システム・コントロール・レジスタ（SYSCR）のI ビットを1にし、設定されている全割り込みを禁止にする。（設定中に割り込みが発生して、おかしな事にならないようにするため）

SYSCRのI ビットを制御するには、

set_imask_ccr(1);  // SYSCRのI ビットを1に設定し、全割り込みを不許可にする。

 

 

もしくは、

set_imask_ccr(0);  // SYSCRのI ビットを0に設定し、全割り込みを許可する。

とする。

【注意】
set_imask_ccr関数を呼び出すには、monitor.hの先頭付近に

#include　<machine.h>

を入れておくこと。... でないと、コンパイルエラーが発生する。
 

• システム・コントロール・レジスタ（SYSCR）のUEビットを、必要に応じて設定する。UEビットの詳細はこちら。
• 割り込み優先順位の設定。必要に応じて、インタラプト・プライオリティ・レジスタ（IPRA、IPRB）を設定する。
• 外部割り込み（IRQ）を使う場合は、IRQイネーブルレジスタ（IER）を設定する。その他のハードウエアが発生する割り込みについては、各ハードウエアの設定を行うレジスタで対応する。

  以下のように示すように、IERの各ビットが、IRQの信号線に対応している。（IRQｘEが、IRQx信号線に対応）

bit	7	6	5	4	3	2	1	0
IRQ名			IRQ5E	IRQ4E	IRQ3E	IRQ2E	IRQ1E	IRQ0E
初期値	0	0	0	0	0	0	0	0

IRQxEの値を1にすれば、該当するIRQx信号線による割り込みが有効になる。

• 外部割り込み（IRQ）を使う場合は、割り込みの発生用件にレベルトリガかエッジトリガかを選択する。
• システム・コントロール・レジスタ（SYSCR）のI ビットを0にし、設定されている全割り込みを許可する。これ以降、何らかの割り込みイベントの発生によって、ベクタテーブルに割り当てられた割り込みハンドラが呼び出される。
   

　以下は、外部割り込み信号線（IRQ0）にイベント（信号の立下り：エッジトリガ）が発生した時に、割り込みハンドラirq0_handlerを呼び出すプログラムの例。 main関数と割り込みハンドラの記述、およびベクタテーブルへの割り込みハンドラの登録例を示したもの。
  （割り込みに関連する記述を赤字で示した。）
※ 外部割り込み信号線と、マイコンボード上の端子との関係は、回路図を参照のこと。

#include "monitor.h" #define PB_DDR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFD4) #define PB_DR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFD6) #define PA_DDR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFD1) #define PA_DR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFD3) #define ISCR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFF4) #define IER (*(volatile unsigned char *)0xFFFFF5) #define ISR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFF6) #pragma interrupt(irq0_handler)   // 以下に続く関数が、割り込みハンドラで                                               // ある事を示す。 void irq0_handler()         // 割り込みハンドラの定義 {     printf("\n"); } int main() {     long int w;     set_imask_ccr(1);   // 全ての割り込みを禁止       IER |= 0x1;           // IRQ0を有効にする。（CNX551の3ピン）     ISCR |= 0x1;        // IRQ0をエッジトリガにする。     set_imask_ccr(0);  // 全ての割り込みを許可          while(1) {    // 無限ループ         for(w=0; w<999999; w++);         printf(".");     } }

　　　　　　　　　　　　　割り込みハンドラとmain関数の記述例
 

#define  printf  ((int (*)(const char *,...))0x00002b52) #define  scanf  ((int (*)(const char *,...))0x00002ba4) #pragma section VECTBL void PowerON_Reset(); void irq0_handler();   // 割り込みハンドラのプロトタイプ宣言                                  //  （これが無いとコンパイルエラーになる) typedef void (*fp)(void); const fp VectorTable[] =     // ベクタテーブルの定義 {     (fp)PowerON_Reset,       //  vector  0 Reset     (fp)0L,                  //  vector  1 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  2 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  3 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  4 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  5 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  6 Reserved     (fp)0L,                  //  vector  7 NMI     (fp)0L,                  //  vector  8 TRAP     (fp)0L,                  //  vector  9 TRAP     (fp)0L,                  //  vector 10 TRAP     (fp)0L,                  //  vector 11 TRAP     (fp)irq0_handler,//  vector 12 IRQ0   IRQ0割り込みを処理する割り込みハンドラを登録     (fp)0L,                  //  vector 13 IRQ1     (fp)0L,                  //  vector 14 IRQ2     (fp)0L,                  //  vector 15 IRQ3     (fp)0L,                  //  vector 16 IRQ4     (fp)0L,                  //  vector 17 IRQ5     (fp)0L,                  //  vector 18 [reserved]     (fp)0L,                   //  vector 19 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 20 Watch Dog Timer     (fp)0L,                  //  vector 21 Refresh     (fp)0L,                  //  vector 22 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 23 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 24 ITU0 IMIA0     (fp)0L,                  //  vector 25 ITU0 IMIB0     (fp)0L,                  //  vector 26 ITU0 OVI0     (fp)0L,                  //  vector 27 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 28 ITU1 IMIA1     (fp)0L,                  //  vector 29 ITU1 IMIB1     (fp)0L,                  //  vector 30 ITU1 OVI1     (fp)0L,                  //  vector 31 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 32 ITU2 IMIA2     (fp)0L,                  //  vector 33 ITU2 IMIB2     (fp)0L,                  //  vector 34 ITU2 OVI2     (fp)0L,                  //  vector 35 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 36 ITU3 IMIA3     (fp)0L,                  //  vector 37 ITU3 IMIB3     (fp)0L,                  //  vector 38 ITU3 OVI3     (fp)0L,                  //  vector 39 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 40 ITU4 IMIA4     (fp)0L,                  //  vector 41 ITU4 IMIB4     (fp)0L,                  //  vector 42 ITU4 OVI4     (fp)0L,                  //  vector 43 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 44 DMAC DEND0A     (fp)0L,                  //  vector 45 DMAC DEND0B     (fp)0L,                  //  vector 46 DMAC DEND1A     (fp)0L,                  //  vector 47 DMAC DEND1B     (fp)0L,                  //  vector 48 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 49 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 50 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 51 [reserved]     (fp)0L,                  //  vector 52 SCI0 ERI0     (fp)0L,                  //  vector 53 SCI0 RXI0     (fp)0L,                  //  vector 54 SCI0 TXI0     (fp)0L,                  //  vector 55 SCI0 TEI0     (fp)0L,                  //  vector 56 SCI1 ERI1     (fp)0L,                  //  vector 57 SCI1 RXI1     (fp)0L,                  //  vector 58 SCI1 TXI1     (fp)0L,                  //  vector 59 SCI1 TEI1     (fp)0L                   //  vector 60 ADI }; #pragma section /* セクション名を省略すると、プログラム領域はP、定数領域はC、           　　　　　　　　　　　初期化データ領域はR,D、未初期化データ領域はBとなる。                         */               int main(void); __entry void PowerON_Reset(void) {     main();    //スタートルーチンを呼び出し     printf("program ended. push reset");     sleep();     }

                              monitor.hの内容とベクタテーブルの定義
 

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多重割り込み

 　H8/3052Fの割り込み処理では、割り込みハンドラ内部では、デフォルトで他の割り込みは禁止されている。（set_imask_ccr(1)の状態）従って、割り込みハンドラの処理中に、その他の割り込みイベントが発生しても、割り込みハンドラが新たに起動されることは無い。（つまり、多重割り込み禁止の状態）
　現実のプログラミングでは、ある割り込みハンドラ（例えばIRQ0）実行時に、他の割り込み処理（例えばIRQ1）を受け付けたい場合も存在する。（つまり、割り込み処理実行中に、他の割り込み処理を受け付ける事。同じ割り込みでも良い）こういうのを多重割り込みと呼ぶ。

　多重割り込みを受け付けるには、割り込みハンドラ内で、

set_imask_ccr(0)

　を実行すればよい。

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多重割り込みとリエントラント