UIAPduinoでtoneとinterrupt

• March 24, 2026

構築中のUIAPduino用のArduino環境に対して， 先週末に実装したつもりだったtoneとinterruptには，やはりバグがあった． なんとか，一応は動くようになったので，どのようなバグがあったかを説明したい．

まず，toneについてだが，32bitのCPUなので，timerも32bitだろうと思ってコードを書いたのだが，実はtimerは16bitだったので，その部分の修正が必要だった． prescalerが16bitだったので，実質的にはほぼ32bitとして扱えるので，比較的広い周波数の指定ができる状態を保持したまま，無難なコードに書き直した． その過程で，最初は挙動が思った通りにならなかったが，それはArduinoCoreAPIでtoneという関数が宣言されているためだった． また，durationというパラメータを誤って解釈していたのだが，何ms後に自動で音の発生を止めるという意味だった． 最初はdelayで誤魔化していたが，PWMを作っているタイマーで，波の数をカウントして止めることにした． しかし，タイマー割り込みのやり方の情報があまり見つからなかったので，試行錯誤が必要だった． update時の割り込みを許可して，updateをoverflowまたはunderflowに限定して，割り込み関数を有効にしたら，一つの波が終わったときに割り込みがかかる．

TIM1->DMAINTENR |= TIM_UIE;
TIM1->CTLR1 |= TIM_URS;
NVIC_EnableIRQ( TIM1_UP_IRQn );

そして，割り込みの中で，以下のようにupdateをクリアしないと何度も割り込みがかかってしまう．

TIM1->INTFR &= ~( TIM_UIF );

1を書き込んだらクリアされると思ったら，0を書き込む必要があった． 別の割り込みでは1の方だったので，そっちを試していたら，なかなかうまく行かなかった．

次に，interruptだが，二つの大きなバグがあった． 一つは，rv003usbの中でピンのinterruptを使っているので，USBを使っているときには使えないということだ． バグを発見するために，USB serialを使って動作を確認していると，何だか変な挙動をすることから，そのことに気が付いた． そこで，USBを使っているときには，interruptのコードは取り込まないようにしたが，これは仕方無いだろう． USBを使っていないときには，きちんと動くようにするためには，もう一つのバグを解決する必要があったが，それはC言語とC++の共存に関係する問題だった． attachInterruptなどの関数は，ArduinoCoreAPIで宣言されているので，それらの関数はC++で書かないといけないが，割り込み処理の関数はch32funで定義されているので，C言語で書かないといけないのである． それを意識して，少しだけ修正したら，無事に動くようになった． 気付いてみると当たり前なのだが，これらの事に気が付くのに時間がかかった． こちらは，プログラムの本質的な部分には問題は無かったのだが，上記のような相性の問題だった．

連休中に組み込んだあと２つの機能のshiftとpulseは，それほど複雑では無いので，バグは無いと思いたいが，あるかも． と思ってArduinoCoreAPIを確認したら，２つとも関係する関数の宣言が行われていたので，それに合わせて少し調整を行った． しかし，これらの機能の動作を確かめるのは面倒なので，あまり使わないだろうし，後回しにして良いだろう．

rv003usbも使えるようになったし，コンパイルしたサイズはかなり小さくなったし，目指していたUIAPduino用のArduino環境の条件は，ほぼ満たすものが出来てきたように思う． そういえば，ic2のslaveがまだだった． これもあまり使わないし，動作確認も面倒なんだよな． SPIもとりあえず書いたけど，動作確認していない． ほぼ出来上がってくると，興味がだんだんと薄れてしまうので，今後どこまで仕上げるかな．

[2025/3/25追記] rv003usbのフォルダを眺めていたら，demo_extiという名前で，USBとピンinterruptを共存させる例があった． 仕様上，USBで使っているピンと同じ番号のピンは使えないが，それ以外のピンなら， RV003_ADD_EXTI_MASKでマスクを指定して， RV003_ADD_EXTI_HANDLERで処理を行うことができるようだ． しかし，機械語を使って書かなければならなくて，attachInterruptを実現するのは難しそうなので，今は諦めよう．