　H8/3664Fの場合、（0）16番地から（7FFF）16番地までがROM領域、（F780）16番地から（FF7F）16番地までがRAM領域です。そして、（FF80）16番地からの内蔵I/Oレジスタ領域に、ポートなどの周辺機能を操作するI/Oレジスタが配置されています。つまり、ポートコントロールレジスタとポートデータレジスタはここにあるのです。

　H8マイコンのように、メモリ空間の一部分にI/Oレジスタを配置することを「メモリマップドI/O」と呼びます。メモリマップドI/Oの利点は、I/Oレジスタをメモリと同等にアクセスできることです。つまり、I/OレジスタのアクセスにC言語のポインタが使えます。

　実際に各ポートへアクセスするために、H8Tiny-USBで使用するポートコントロールレジスタとポートデータレジスタの番地を表2に示します。


レジスタ名称	略称	ビット数	アドレス
ポートデータレジスタ1	PDR1	8	FFD4
ポートデータレジスタ5	PDR5	8	FFD8
ポートデータレジスタ8	PDR8	8	FFDB
ポートコントロールレジスタ1	PCR1	8	FFE4
ポートコントロールレジスタ5	PCR5	8	FFE8
ポートコントロールレジスタ8	PCR8	8	FFED
表2　H8Tiny-USBで使用するポートのI/Oレジスタ

　それでは、I/Oレジスタのアクセス方法を解説します。

　例えば、ポートデータレジスタ1は、FFD4番地のバイト領域です。C言語で「0xFFD4」は、単なる整数なのでキャスト演算子により、バイト領域へのポインタに型変換します。

    (char *)0xFFD4

　これで「0xFFD4番地のバイト領域」を指すポインタができました。続いて、このメモリ領域にアクセスするには、

    *((char *)0xFFD4)

と「参照演算子（*）」を使えばよいのです。

　また、「ポート1の状態を変数dataに入力する」には、

    data = *((char *)0xFFD4);

と変数「data」に代入すればよいのです。

　このように、ポインタによるI/Oレジスタのアクセスを毎回コーディングするのは厄介です。そこで、プログラムの先頭部分で「#define」を使って、ポート定義をしているのです。

　最後に、ポート定義で使われている「volatile」について説明しましょう。

　I/Oレジスタの内容は、プログラムの処理とは別に内容が変わることがあります。例えば、入力ポートのポートデータレジスタの内容は、外部からの信号値が入っています。このようなことをCコンパイラに教えるために、「volatile」修飾子が用意されているのです。

コラム（1）： C言語と2進数

H8マイコンの制御プログラムでは、バイト（8ビット）、ワード（16ビット）、ロングワード（32ビット）のデータを扱います。それでは、バイト、ワード、ロングワードのデータをC言語ではどのように表現するのでしょうか。

C言語の整数型（integral type）は、コンピュータ内で単に2進数で処理されるように定められています。C言語では、表3のようにバイトはchar型で、ワードはshort int（略してshort）型を、ロングワードはlong int（略してlong）型で扱います。

整数は、さらに負数を扱うかどうかによって、「符号付き整数（signed integer）」と、「符号なし整数（unsigned intsger）」に分かれます。制御プログラムにおいては、数値としてよりもビットに意味を持たせることが多いので、符号なし整数がよく使われます。


データ型	サイズ	数値の範囲
char（signed char）型	8ビット	－128 ～ 127
short（signed short int）型	16ビット	－32768 ～ 32767
long（signed long int）型	32ビット	－2147483648 ～ 2147483647
unsigned char型	8ビット	0 ～ 255
unsigned short（unsigned short int）型	16ビット	0 ～ 65535
unsigned long（unsigned long int）型	32ビット	0 ～ 4294967295
表3　整数型のバリエーション