MPLAB Xでアセンブリリストを見る

私が初めてPICを触ったころ、それは10年以上前になりますが、その時はまだCコンパイラは数百ドルする有料版しかありませんでした。当時中学生だった私は、当然そのような高価なものは買えるわけもなく、一生懸命PICのアセンブリを覚えてプログラムを書いていました。

時代は変わり、PIC以外にもたくさんのマイコンが趣味レベルで使われるようになり、開発環境もC言語が主流になりました。PICも一足遅れて（実用レベルの）Cコンパイラを無償公開し、今ではMicrochipが買収したHi-Tech社のCコンパイラがXCコンパイラとしてPICの基幹コンパイラになっています。

今ではC言語向けに間接参照などの機能を強化したPICがたくさん出てきており、アセンブリで開発する理由は皆無ですが、それでもときどき「このコードはどのような形でアセンブリに展開されるのだろうか」と気になることがあります。

例えばEEPROMアクセス。
EEPROMは、不意な書き込みを防止するため、アンロックシーケンスと呼ばれる一定の手順で命令を実行しないと書き込みできないようになっています。

        BCF     INTCON, GIE
        MOVLW   55h
        MOVWF   EECON2
        MOVLW   AAh
        MOVWF   EECON2
        BSF     EECON1, WR
        BSF     INTCON, GIE

これが代表的なPIC16シリーズにおけるEEPROM書き込みシーケンスの一部です。EECON2には0x55を書き込んだ2サイクル後に0xAAを書き込み、さらに次のサイクルでEECON1のWRビットをセットしなければいけないため、C言語で書いていてもこの部分だけはインラインアセンブリで書かなければならなくなることがあります。
ですが、C言語で書いても次のように書けば上記のアセンブリに展開されることは容易に想像が付きます。

INTCONbits.GIE = 0;
EECON2 = 0x55;
EECON2 = 0xAA;
EECON1bits.WR = 1;
INTCONbits.GIE = 1;

でもまあ、C言語をどうアセンブリに展開するかはコンパイラの勝手なので、こういう書き方をすれば絶対に展開されるとは限りません。こういう時にどのような形でアセンブリ展開されるか見てみたくなりますよね。

アセンブリリストは…っとその前に、まずはお約束の環境を書いておきます。

• MPLAB X IDE v4.05 
• XC8 v1.45

アセンブリリストはメニューの
Window → Debugging → Output → Disassembly Listing File
で開くことができます。

ですがおそらく、最初は次のようなファイルが開かれて、アセンブリリストは出てこないはずです。

悩むほど難しい英語ではないですが、一応拙訳を付けておきます。

アセンブリリストの生成は無効になっています。
下記の情報に従ってプロジェクトをビルドしてください。

1. プロジェクトのプロパティを開いてください。
2. 「Conf: [現在の設定]」ノードの下にある「Loading」を選択してください。
3. 「Load Symbols when Programming or building for production」にチェックを入れてください。

このエディタ上でダブルクリックをすると上記の設定ができます。

最後の1行にしれっと書いてありますが、エディタ上をダブルクリックすればワンタッチでダイアログの当該部分が表示される超便利機能があります。

上のほうにある「Load Symbols when Programming or building for production」にチェックを入れて、OKを押してプロジェクトをリビルドしましょう。

ご覧の通り、ばっちりアセンブリリストが表示されました。

実はXC8には組み込み関数でeeprom_writeとeeprom_readというのがあるので、直接レジスタを叩かなくてもEEPROMの読み書きはできるのですが、その部分のコードも展開されていることが分かります。
PICの違いによるレジスタ名の違いで、EECONxではなくNVMCONxになっていますが、5607行目からアンロックシーケンスが始まっていることが分かります。
書き込みを開始してから完了までの間は割り込みを禁止したままなんですね。CPUは動作しているのでそのようにする理由もあまり無い気もしますが…（割り込み中にEEPROMを読み出すのなら話は別ですが）。