14pinのAVRマイコン、ATtiny24が動かん！

しょうもないミスをしてしまって、解決まで悩みまくった・・・

試作回路のテスト用ジグの製作。
周波数1kHzで、デューティ0％～99％のパルス波が欲しい
という要求仕様。
設定はロータリーDIP SWが2桁。
使ったのは14ピンのATtiny24で、こんな回路に。

6.4MHzの水晶をクロックを1/64して100kHzを得、
これを1/100して1kHz。
AVRマイコンのタイマー0をFAST PWMモードにして
DSWでの設定00で全区間L～99％のH/L波形を出します。

※ISPのライン、PA4、5、6に入れてある抵抗は
　DSWオン時(GNDにつながる)でもISPできるように。

こんな基板に。
とりあえず、プラケースに入るようにして行方不明に
なりにくく。
この手のテストジグ、裸の基板だと消息不明が多発・・・

ところがです。
・・・プログラムが動いてくれない。
イニシャルはしてくれるのですが、main()の
永久ループに入らない。　なぜ？

AVRマイコン、「C」で書く時はこんなスタイルです。
　　※Arduinoならsetup()とloop()に分かれますが。

// 初期化ルーチン
void ioinit(void)
{
　　あれこれ
}

// main処理
int main(void)
{
　ioinit();　　// 初期化処理を呼び出して
　while(1){ 　　　// 永久ループ
　　　あれこれ　　// メインでの処理★
　}
}

初期化処理までは動くんだけど、★のメイン処理が
動かないという現象が起こったんです。

さらに・・・
テストルーチンをioinit()内に入れこんで、ioinit()
から抜け出ないようにしたら、ちゃんと動くんです。
なぜにwhile(1)で永久ループしない？

この追求に手間取りました。
でも、原因は単純な話。

通常、AVRマイコンの「C」の処理は、
・ステータスレジスタのクリアとスタックポインタの初期化
・内部データの生成
・BSSエリアのクリア
これを自動(ユーザーは意識しなくて良い)で行った後、
main()をサブルーチンコールします。

そして↑の私の書き方だと、main()の中から
ioinit()をサブルーチンコールして、その後に
while(1)の永久ループが回ります。

さて、トラブった原因・・・

この時、コンパイルはATtiny44を想定して行っていました。
ところが・・・
ターゲットの回路に入っていた実際のチップはATtiny24。

同じ14ピンなもんで、チップのマークをちゃんと読まないと
判断できません。

そして、I/Oレジスタまわりの構成は同じです。
だからioinit()は動いて、それなりの動作をし始めた
のです。　（だからややこしかった）

何が問題になったのか・・・
RAMのサイズでした。

小さいプログラムですんで、ROMは小さくても大丈夫。
RAMもほとんど使っていないんで余裕のはずなんですが、
Cコンパイラが設定するスタックポインタがtiny24と
tiny44では異なります。
　　(RAMの最終アドレスを設定する)

コンパイラがtiny44のつもりで設定した場所、tiny24の
ここにはRAMがありません。
だもんで、ioinit()を呼んだ戻り先が喪失してしまい、
プログラムが暴走。
いつまで経ってもwhile(1)のループにたどりつけません。

こんなスカタンな話、生半可にI/O回りが動き始めてたんで、
解決に手間取りました。

※豆知識
AVRマイコンのデータシートを見てもらえれば、ステータスレジスタと
スタックポインタへの処理が、Cコンパイラの「大きなお世話」で
あることが分かるかと。

AVRマイコン、リセット起動で
　・ステータスレジスタはゼロに初期化。
　・スタックポインタはRAMENDに初期化。
されます。

それをCコンパイラで書かれたプログラムがなぞるわけです。
スタックポインタはチップに乗ったRAMサイズに合わせて
自動的にセットされるので、チップのRAMサイズが変わっ
ても（小さくなるチップを使っても）今回のようなサブルーチンの
リターンアドレスが喪失するような事態は発生しません。

アセンブラでプログラムを書くなら、この初期化処理はしません。
リセットによる初期化を信じます。

※制御プログラム：ダウンロード - 1khz_duty.zip