省エネ対策 - kumikomi-yitjc @ ウィキ

　地球のために、今何かしよう！　（..って言うか、本当は自分のためなんだが。）

　タイマなどでインターバルに割り込みハンドラを起動する様な処理では、main関数の中のwhile(1)の無限ループの中身が空になる事がある。

#include "monitor.h" ...... #pragma interrupt(timer_handler) void timer_handler() {     .... } int main() {   ......     while(1)     {       // 空っぽ     } }

　これって意味あるんだろうか？

　仮に、この無限ループが無かったら、いったい何が起こるんだろうか。
   ...という疑問に答える前に、mainも関数である事は、C言語のプログラマにとっては常識である。関数である以上は、どこかから呼び出されているはずだ。いったい誰が呼び出しているのかと思った皆さん。 あなたは偉い！
　本稿のプログラミングでは、monitor.hというヘッダファイルを必ずincludeしている。これは、ルネサスエレクトロニクスが開発したH8用モニタを使うために必要なもので、この中身を見てみると、

#include < machine.h > #define  printf  ((int (*)(const char *,...))0x00002b52) #define  scanf  ((int (*)(const char *,...))0x00002ba4) #pragma section VECTBL void PowerON_Reset(); typedef void (*fp)(void); const fp VectorTable[] =     // ベクタテーブルの定義 {     (fp)PowerON_Reset,       //  vector  0 Reset   ...  略 ...     (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（初期値のあるグローバル変数）、                           * 未初期化データ領域はB（初期値の無いグローバル変数）となる。                           */             int main(void); __entry voidPowerON_Reset(void) {    main();    //スタートルーチンを呼び出し     printf("program ended. push reset");    or_ccr(0x80);  // ソフトウエアスタンバイモードに遷移                          // スリープモードにする場合は、and_ccr(0x7F);とする。    sleep();     }

   なんていう風になっている。一番下を見てみると、PowerOnReset()と言う関数があって、その中にmain();と言う記述が見つかる。　
　要するに、main()はPowerOnResetから呼び出される関数と言うことだ。 ... と言う事は、while(1)の無限ループが無かったとすると、main()はPowerOnResetにreturnする事になる。
　returnした後はどうなるのか。printfでプログラム終了を表示した後、sleep()と言う関数を実行しているが、sleepって何？
  sleep()は、CPUを停止して低消費電力モードに移行させる関数である。sleep()で制御可能な低消費電力モードには２つあって、

1. スリープ・モード
   CPUは動作を停止する。周辺回路は動作する。全てのデータは保持される。（ただし、電源が供給されていれば）
   割り込みの発生、もしくは#RES信号線が有効になった場合に、CPUは動作を再開する。
   （信号の前の#は、負論理を表す。つまり、low信号が入力された時に有効になるということ。）
   インターバルタイマなどで、定期的に割り込みを発生する場合は、こちらを使用する。
    
2. ソフトウエア・スタンバイ・モード
   CPUと周辺回路は動作を停止する。全てのデータは保持される。（ただし、電源が供給されていれば）
   #NMI、#IRQ0～#IRQ2、#RES信号線が有効になった場合にCPUは動作を再開する。

　　つまり、sleep()を実行する事によって、CPUは動作を停止し、消費電力少なくするモードに移行するということ。
　この処理を行わないと、どういうことになるかと言うと、この先はプログラムが無いので、CPUは暴走状態になる。
 

※CPUを停止すると、何故、エコなのかと言うと、何をするにしても、「何かをするにはエネルギーが必要だ。」 と言うことに尽きる。真のエコとは、「何もしない事」と同義である。

 

　さて、だいぶ回り道をしてしまったが、これまでの議論で、main()の中にあるwhileの無限ループを終了すると、CPUが停止する事がわかった。スリープ・モードやソフトウエア・スタンバイ・モードの様なエコなモードがある事も知った。

　while(1)の無限ループは、プログラムを終了させないために、ムダにCPUを動作させている状態と見ることもできる。であれば、この間CPUを止めちゃうのもエコじゃないか？
　ということで、

#include "monitor.h" ...... #pragma interrupt(timer_handler) void timer_handler() {     .... } int main() {   ......    and_ccr(0x7F);// sleep()を呼んだ時に、スリープ・モードに遷移    while(1)     {       sleep();     } }

　とするのが、これからの技術者としては、正しい姿勢と思われる。（本当は、もっと色々と細かい設定があるが、詳細はマニュアルに譲る）
 小さなマイコンで削減できる電力は、僅かなものであるが、「塵も積もれば」であるし、バッテリ駆動の場合は、死活問題（スマホのユーザならすぐに想像がつくであろう）でもある。