割り込みハンドラとは？：Q&Aで学ぶマイコン講座（27）（3/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初心者の方からよく質問される「割り込みハンドラ／ハンドラモードとは？」です。

[菅井賢（STマイクロエレクトロニクス），EDN Japan]

割り込みハンドラの動作

　マイコンには、さまざまなペリフェラルが搭載されています。前述したタイマ、通信ペリフェラル、A-Dコンバーター、外部端子の他にも、LCD（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）コントローラー／ドライバ、DMA（Direct Memory Access）、暗号化回路などがあります。また、通信ペリフェラルといってもUART （Universal Asynchronous Receiver Transmitter）、SPI（Serial Peripheral Interface）、I²C（（Inter-Integrated Circuit）、USB（Universal Serial Bus）、CAN（Controller Area Network）などがあり、それぞれの機能によって割り込みの処理内容が異なります。

　例えば、A-Dコンバーターの場合、変換結果を取り込みます。通信ペリフェラルは、受信時には受信データを取り込みますが、送信時には送信データをセットします。その他エラーが発生したときのエラー処理も割り込みハンドラが行います。

　タイマはオーバーフロー、アンダーフローした際の時間に関係する処理や、コンペアマッチ、インプットキャプチャーのイベントが発生した際の処理も行います。

　表1に代表的な割り込みハンドラの種類と処理の概要を示します。実際の処理内容はユーザーのアプリケーションで異なります。

表1：割り込みハンドラの処理内容 （クリックで拡大）

ハンドラモード

　マイコンによっては、割り込みハンドラが動作している状態を「ハンドラモード」と呼ぶ場合があります。ARMのCortex-Mプロセッサは、スレッドモードとハンドラモードの2つの動作モードを定義しています（図3参照）。

図3：ARM Cortex-Mのハンドラモード （クリックで拡大）

　通常、リセット後にメインプログラムを実行し始める時は、スレッドモードであり、例外処理などが発生したときにハンドラモードに入ります。ここでいうハンドラとは、割り込みハンドラと同じように、例外処理（割り込み、フォールトなど）によって起動される専用プログラムのことを指しています。

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