目次 前 次

割込み処理

 
　PICは、ワンチップマイコンなので内蔵している
　ハードウエアモジュールが多数あります。
　チップにもよりますが、28ピンであれば、以下の
　ハードウエアモジュールが揃っています。

　これらのモジュールを使う場合、割込みを使うと
　ファームウエアが単純になります。

　PICは、割込みのエントリアドレスが0x004と固定で
　このエントリーアドレスからのコードで割込み種別
　を判定します。

　この形式を採用しているマイコンは、ARMがあります。

　割込みのエントリアドレスが、ひとつしかないと
　いうので、Cで割込み処理コードを担当する関数は
　ひとつでよくなります。

　CCS社のCでは、次のようにプラグマ記述で個別の
　割込み処理を定義します。

#int_rtcc
void timer_handler(void)
{
  /* set TMR0 6 (256-250) */
  set_timer0(6);
  /* interval process */
  state++ ;
  if ( state == STA_LAST ) state = 0 ;
  /* set flag */
  tflag = ON ;
}

#int_rda
void echo_handler(void)
{
  UBYTE chx ;

  /* get one character */
  chx = rcreg ;
  sbuf[s_idx] = chx ;
  /* update buffer index */
  s_idx++ ;
  if ( s_idx == SMAX ) s_idx = 0 ;
  /* judge */
  if ( chx == '\r' ) {
    sflag = ON ;
    s_idx = 0 ;
  }
}

　エントリー用の関数はなく、ハードウエアモジュール
　専用の関数を定義して対応します。



　MikroCでは、エントリー関数を用意して、その中に
　ハードウエアモジュールの動作を記述します。
　例は、以下となります。

void interrupt(void)
{
  /* generate 1ms */
  if ( INTCON.T0IF == ON ) {
    /* clear flag */
    INTCON.T0IF = OFF ;
    /* initialize */
    TMR0 = 6 ;
    /* increment */
    timcnt++ ;
    /* judge 10ms */
    timv = (UBYTE)(timcnt & MASK0F) ;
    if ( timv == LAST ) {
      /* set flag */
      tflag = ON ;
    }
  }
}

　割込みを要求したハードウエアモジュールの判断は
　レジスタのフラグがセット、リセットで判断します。



　PICでは、ハードウエアモジュールの初期化と割込みの
　有無を指定後、全体割込みを許可します。全体割込み
　を許可しないと、いずれのハードウエアモジュールから
　も割込みは、発生しません。

　これは、データシートの回路図を見るとわかります。
　（PIC16F84Aのデータシート上の割込み関係回路図）



　割込みをイネーブルと割込みフラグの２ビットを
　論理積でまとめて管理しています。GIEビットを
　セットすると、CPUコアに対して割込み信号が伝達
　される仕組み。

　CCSのCは、論理積部分の内容をプラグマで記述し
　MikroCは、全体をひとつの関数にまとめています。

　SDCCは、MikroCと同じ方式を採用しています。
　関数名は、好きにつけてよいのですが、定義の
　後に「interrupt 0」をつけます。

　次のように記述します。

  static void int_tim0() interrupt 0
  {
    /* clear interrupt flag */
    T0IF = 0 ;
    /* ????? */
  }

　全体割込みをイネーブルするまでの初期化は
　次のように記述します。

void init_usr(void)
{
  /* I/O initial state */

  /* I/O direction */

  /* disable compare module */

  /* pull-up */
  WPU = 0x14 ;
  /* initialize A/D converter */
  {
    /* select A/D bits */

    /* enable A/D converter */

    /* right justify */

    /* select reference voltage */

    /* select A/D frequency */

  }
  /* initialize serial interface */
  {
    /* BAUD rate */

    /* initialize TxD module */

    /* initialize RxD module */

    /* enable receive interrupt */

  }
  /* initialize Timer 0 */
  {
    /* set prescaler */

    /* initialie counter */

    /* enable timer0 overflow interrupt */

  }

  /* enable general interrupt */

}

　割込みに関連するレジスタとビットがどうなって
　いるのかは、チップごとに異なるのでデータシート
　を丹念に読んで理解します。



タイマー割込み応用

　タイマー割込みを利用すると、時間を正確に
　管理できます。応用している２例を紹介します。

　タイマー０は、オーバーフロー割込みができるので
　これを利用して、システムタイマーを実現します。

　1ms周期で発生する割込みを定義し、カウンタを
　インクリメントしていくと、32ビットカウンタ
　で、約50日の時間を1msの分解能で実現できます。

　MikroCで、PIC16F629を使ったコードを公開します。

　カウンタ定義

typedef unsigned char  UBYTE ;
typedef unsigned int   UWORD ;
typedef unsigned long  ULONG ;

ULONG timcnt ;

　初期化

  /* initialize Timer 0 */
  {
    /*
       4MHz/4 = 1MHz -> 1MHz/4 = 250kHz prescaler = 1:4
       all inputs are pull-up .
    */
    OPTION_REG = 0x01 ;
    /* 256 - 250 = 6 */
    TMR0 = 6 ;
    /* enable timer0 overflow interrupt */
    INTCON.T0IE = ON ;
  }
  /* enable general interrupt */
  INTCON.GIE = ON ;

　割込み処理

void interrupt(void)
{
  /* generate 1ms */
  if ( INTCON.T0IF == ON ) {
    /* clear flag */
    INTCON.T0IF = OFF ;
    /* initialize */
    TMR0 = 6 ;
    /* increment */
    timcnt++ ;
  }
}

　1msディレイ処理関数

void  delay_ms(UWORD x)
{
  ULONG target ;
  /* calculate */
  target = timcnt + x ;
  /* */
  while ( timcnt < target ) ;
}

　　1msディレイ処理関数は、最大で65535msまでの
　　待ちを生成できます。ただし、待っている最中
　　他のことができないので、10ms程度が利用範囲
　　内だと思います。

　スイッチを利用する場合、チャタリング除去が
　必要になります。10ms程度で通知してもらって
　スイッチの状態を読み込んで、判定すると簡単
　にチャタリングを除去できます。

　チャタリング除去では、シフトレジスタを使い
　シフトレジスタの２ビットあるいは３ビットの
　値で、スイッチの状態を判断します。10ms経過
　はフラグで通知します。

　シフトレジスタ定義

typedef unsigned char  UBYTE ;
typedef unsigned int   UWORD ;
typedef unsigned long  ULONG ;

UBYTE sflag ;
ULONG timcnt ;
UBYTE timv ;
UBYTE trg_sft ;

　初期化

void init_usr(void)
{
  /* I/O state */
  GPIO = 0x00 ;
  /* I/O directions */
  TRISIO = 0x1c ; /* bit2,3,4 as input , others as output */
  /* disable compare module */
  CMCON0 = 0x07 ;
  /* pull-up */
  WPU = 0x14 ;
  /* initialize Timer 0 */
  {
    trg_sft = 0 ;
    /*
       4MHz/4 = 1MHz -> 1MHz/4 = 250kHz prescaler = 1:4
       all inputs are pull-up .
    */
    OPTION_REG = 0x01 ;
    /* 256 - 250 = 6 */
    TMR0 = 6 ;
    /* enable timer0 overflow interrupt */
    INTCON.T0IE = ON ;
  }
  /* enable general interrupt */
  INTCON.GIE = ON ;
  /* clear flag */
  sflag = OFF ;
}

　割込み処理

void interrupt(void) {
  /* generate 1ms */
  if ( INTCON.T0IF == ON ) {
    /* clear flag */
    INTCON.T0IF = OFF ;
    /* initialize */
    TMR0 = 6 ;
    /* increment */
    timcnt++ ;
    /* get lower 8 bits */
    timv = timcnt & MASKFF  ;
    /* judge */
    if ( (timv & 15) == 10 ) {
      /* set flag each 10ms */
      sflag = ON ;
    }
  }
}

　チャタリング除去処理

    /* switch handling */
    if ( sflag == ON ) {
      /* clear flag */
      sflag = OFF ;
      /* get pin state */
      trg_sft <<= 1 ;
      trg_sft &= MASK03 ;
      if ( GPIO.B4 == OFF ) { trg_sft |= ON ; }
      /* debouncing */
      if ( trg_sft == 0x01 ) {
        /* ????? */
      }
    }
目次 前 次

inserted by FC2 system