★Ｈ８に関して

• gccで２進数を使えるようにする
• 割り込みの制御
• 割り込みハンドラの作成
• printf文(可変個引数)使用時の注意点
• H8tinyでの引数の問題
• プログラム製作のポイント
• コンパクトprintf (たぶん)
• I²C EEPROMの謎
• さらに追加予定！！

• マクロを活用しよう！

　処理系によると思いますが、gcc-2.95.2では0b101010のような２進数表記ができません。もともとANSIにはないと思うので仕方がないのですが、どうしてもビット操作が多くなりがちな組み込み用途では不便です。そこで、0bXXXXXXを扱えるようにするパッチを作りました。でも、ソース配布時に問題あるかも・・・

•  gcc-2.95.2-20010926.diff

% cd gcc-2.95.2
% cat ../gcc-2.95.2-20010926.diff | patch -p1
patching file `gcc/c-lex.c'
後はコンパイル・インストールすればＯＫです。
% cd build
% su
% make LANGUAGES="c"
% make LANGUAGES="c" install

ためしにプログラムを入力してみます。
 

% cat > bin.c

main()
{
    int a = 0b1010110;
}
CTRL+D
% h8300-hms-gcc -mh -mint32 -S bin.c

　H8マイコンはCCRというレジスタにグローバルな割り込み許可・禁止のフラグを持っています。割り込みを発生させるには割り込みコントローラの割り込み許可フラグを立てるほかに、このCCRレジスタの変更が必要です。割り込みコントローラはメモリマップドＩ／ＯなのでＣ言語で直接アクセスすることができますが、CCRレジスタにはＣ言語で
直接アクセスすることはできません。そこアセンブラの力を借ります。１つの関数にしてもいいのですが、関数のコールのオーバーヘッドが大きいのでインラインアセンブラを使います。ヘッダファイルに記述しておくといいでしょう。H8/300Hシリーズ共通です。

 

#define STI()   asm volatile ("andc.b #0x7f,ccr") #define CLI()   asm volatile ("orc.b #0x80,ccr")

 

main() {     <初期化処理>     STI();    // 割り込み許可     <割り込みが発生します。>     CTI(); // 割り込み禁止     <割り込みが発生しません。> }

　gccでは割り込み処理ルーチンもＣ言語で作成できます。割り込みハンドラ関数の定義の前に次のような宣言をすればＯＫです。

 

#pragma interrupt void int_handler(void) {     <割り込み処理ルーチン> }

　printfに代表されるような変数を可変長にすることができる関数があります。このような関数をH8で利用する場合、必ずプロトタイプ宣言が必要です。printfについてはstdio.hをインクルードするだけで済みますので乱暴に作らなければ大丈夫ですが、ユーザが可変長引数の関数を作成する場合は注意が必要です。例えば、

 

#include <stdarg.h> int debug(char *fmt, ...) {     va_list arg;     va_start(arg, fmt);     <省略>     va_end(arg); }

 

extern int debug(char *fmt, ...); main() {     debug("%s:%d\n", filename, line); }

　ここでは可変引数の関数についてだけ説明していますが、それ以外のタイプの引数についても、プロトタイプ宣言がないとトラブルが発生する可能性がありますので、必ずやっておいた方がいいでしょう。戻り値がintだから宣言しなくても動くというふうに思わないように！！

• 変数に初期化子(=initializer)を付けるとROMに行ってしまう。

次のようなプログラムを書くとxxにデータを書き込めません。
 

int xx = 5; int yy = 0;   main() {     print(xx);      // xx = 5     xx = 10;        // xxはROMに割り付けられているので、10はセットされない。     print(xx);      // xx = 5     yy = 9;     print(yy);      // yyは0と表示される。 }

注意しないといけないのは上記でyy=0と記述しても、同じ現象が発生します。
RAMに割り当てるには初期化をしてはいけません。
 

• volatileの使用

gccコンパイラは非常な優秀な最適化を行ってくれます。特に68000系は、昔X68000を使って
いたこともあってしばらく使っていましたが、かなり高速なコードを出力してくれました。
多分H8も68000系なので、優れたコードを出力することが予想されます。
速いことはおおいに結構なことなのですが、組み込み系システム、特に割り込みを多用するプログラム
においてはその最適化がトラブルのもとになることがあります。
 

int start; main() {     while(start){         do_job();     } } #pragma interrupt void int() {     start++; }

上記のようなプログラムの場合、intという関数が割り込みハンドラとして定義されており、割り込みが発生すると変数start
が加算されます。そうすると、main関数では変数startが０以外になるのでdo_job関数が実行されるように見えますが、
実際は実行されません。これはmain関数で変数startを変更している箇所がないため、while(start)の評価を１度しか
行わないためです。上記のint startをvolatile int startに変えると思い通りの動作になります。

組み込み系システムではvolatileは重要です！

1. 引数を文字列に

ANSIコンパイラは次のようにすると変数名をくっつけたり、文字列として扱うことができるので便利です。これを知ってるとかなりcppを使いこなせます。
 

#define    DUMP(var)        printf(#var "=%d\n", var) main() {         int x, *y;         x = 12345;         y = &x;         DUMP(x);         DUMP(*y); }

上記のプログラムを入力、実行してみてください。ANSI準拠のコンパイラならできるはずです。すると
 

x=12345 *y=12345

のように表示されます。DUMP(*y)とやっただけで、自動的に "*y="を付けてくれるのです。
もちろん  DUMP(ptr[2]->array[i]->member)  のように複雑なものでも、ちゃんと表示します。DUMP(x+100) とかやってもちゃんと、"x+100=12445" とでます。
 

printf("x=%d\n", x);     printf("*y=%d\n", *y);

となどとやってもいいのですが、普通コピー＆ペーストでプログラム組みますから、絶対に変数と文字列の修正を忘れます。１０行以上ならかなりの率です。
コピペに頼るのはよくないです。それで、さっきの方法が有効となってきます。
 

#define    DUMP(var)        printf(#var "=%d\n", var)

このマクロの説明をするとい、まずvarが引数になりますが、ここでDUMP(counter)というマクロの展開を考えます。スタートは
 

DUMP(counter)

です。次にvarがcounterに置き換わりますから、
 

printf(#counter, "=%d\n", counter)

と等価になります。それで#counterをみて？と思うかもしれません。そうです、#という演算子はＣ言語にありません。でも#演算子はプリプロセッサ命令として存在するのです。#はプリプロセッサ命令についています。#includeにも頭についてるでしょ。
#counterはどう解釈されるかというと、文字列として扱われるようになります。つまり、変数あるいはラベルとしてのcounterではなく、文字列 "counter"となるのです。
それを踏まえると、次のようになります。
 

printf("counter" "=%d\n", counter)

"AAAAA" "BBBBB"のように文字列を並べて書くとコンパイラがその文字列を連結しますので、
 

printf("counter=%d\n", counter)

となり、うまいことcounter=12345のように表示できるようになります。これで、知らない人に教えてあげよう！
あと ## という演算子もあります。どういうものか調べてみよう！