ATMEL社のAVRマイコンシリーズは、Flash EEPROM内蔵の１チップRISCアーキテクチャマイコンです。ここではその中でも一番ROM容量の少ないAT90S1200を取り上げます。なお、とりあえず使うには必要ないと思われる省電力モード設定、ウォッチドッグタイマ等の説明は割愛します。AT90S1200の主な特徴は以下の通りです。

・1K bytes Flash EEPROM（プログラム用）
・64 bytes EEPROM（データ用）
・32本の8bit汎用レジスタ
・15ポートのパラレルI/O
・1チャネルのタイマー・カウンター
・最高12MHz動作
・RCオシレータ内蔵(1MHz)
・アナログコンパレータ内蔵
・電源は2.7〜6.0V

これだけの機能が20ピンパッケージに収まっているので、非常に使いやすいマイコンになっています。現在１チップマイコンでは、Microchip社のPICが有名ですが、AVRの方が内部レジスタ等の扱いが簡単ですし、比較的安価なのでおすすめです。なお、ピン接続は下の通りです。

割り込み要因は４種類あります。

ベクタNo	プログラムアドレス	割り込み要因
1	$000	リセット
2	$001	外部割り込み
3	$002	タイマー・カウンタオーバーフロー
4	$003	アナログコンパレータ

ですから、$000にはRJMP命令を置いて、$004以降にプログラム本体を置く必要があります（割り込みを全く使用しないのなら別ですが）。

割り込みに関係するI/Oは以下の通りです。

名称	略称	I/Oアドレス	内容
一般割り込みマスクレジスタ	GIMSK	$3B	bit6(INT0)が1の時、外部割り込み端子(INT0)が有効
タイマー・カウンタ割り込みマスクレジスタ	TIMSK	$39	bit1(TOIE0)が1の時、タイマー・カウンタオーバーフロー割り込みが有効
タイマー・カウンタ割り込みフラグレジスタ	TIFR	$38	タイマー・カウンタオーバーフロー割り込みがかかったとき、bit1(TOV0)が1になる（このレジスタはリードオンリー）
MCUコントロールレジスタ	MCUCR	$35	bit5,4は省電力モード設定なので割愛(0を書き込むこと)。bit1(ISC01)、bit0(ISC00)は外部割り込み端子(INT0)の設定。下の表を参照のこと

ISC01	ISC00	外部割り込み発生条件
0	0	INT0端子が0の時、割り込み発生
0	1	予約済み（この設定はしないこと）
1	0	INT0端子の立ち下がりで割り込み発生
1	1	INT0端子の立ち上がりで割り込み発生

まとめると、割り込み設定の手順は以下のようになります。

外部割り込みを使用する場合
・CLI命令で割り込みを無効に
・MCUCRで外部割り込み発生条件の設定
・GIMSKのbit6を1に
・SEI命令で割り込みを有効に

タイマー・カウンタ割り込みを使用する場合
・CLI命令で割り込みを無効に
・TCCR0、TCNT0（後述）の設定
・TIMSKのbit1を1に
・SEI命令で割り込みを有効に

AT90S1200には１チャネルのタイマー・カウンタ回路があります。クロック入力にはシステムクロックの他に外部入力を使用することもできます。割り込みの項で出てきた以外の、タイマー・カウンタに関係するI/Oは以下の通りです。

名称	略称	I/Oアドレス	内容
タイマー・カウンタ0コントロールレジスタ	TCCR0	$33	bit3(CS02)、bit2(CS01)、bit1(CS00)で入力クロックの設定。下の表を参照
タイマー・カウンタ0	TCNT0	$32	カウンター初期値の設定。説明は後述

CS02	CS01	CS00	入力クロック設定
0	0	0	タイマー・カウンタはストップ
0	0	1	システムクロックをそのまま入力
0	1	0	システムクロック / 8
0	1	1	システムクロック / 64
1	0	0	システムクロック / 256
1	0	1	システムクロック / 1024
1	1	0	外部クロック入力(T0)の立ち下がり
1	1	1	外部クロック入力(T0)の立ち上がり

タイマー・カウンタ回路は、初期値がTCNT0のアップカウンタとして動作します。割り込みが発生するのはカウンタがオーバーフローしたときです。カウンタは8ビットなので、255(0xff)を越えるとオーバーフローします。そのため、例えば1/80にするときは、256-80=176(0xb0)をTCNT0に設定すればOKです。最大値はもちろん、0x00を設定したときの1/256です。
例えば、内部クロックをカウンター入力として、できるだけ割り込み発生の周期を長くしたいならば、まずTCCR0で1024分周に設定し、次にTCNT0に0x00を設定すれば、
1,000,000(Hz) ÷ 1024 ÷ 256 ≒ 3.8(Hz)
になります。もう少し長い時間にしたいならば、割り込み毎に、あるレジスタの数字を減らしていき、0になったときに別の処理をさせる、というような工夫が必要になります。

AT90S1200はプログラム用のFlash EEPROMの他に、データ用のEEPROMを64バイト内蔵しています。データ用EEPROMへのデータ書き込みは、プログラム書き込み時／実行時、どちらでも可能です。EEPROMアクセスに関係するI/Oレジスタは次の３つです。

名称	略称	I/Oアドレス	内容
EEPROMアドレスレジスタ	EEAR	$1E	読み書きするEEPROMのアドレスを下位6ビットで指定
EEPROMデータレジスタ	EEDR	$1D	EEPROM書き込み時はここに書き込み、読み込み時はここから読み出す
EEPROMコントロールレジスタ	EECR	$1C	EEPROM書き込み時はbit1(EEWE)を1に、読み込み時はbit0(EERE)を1にする

読み出し／書き込みの手順は以下のようになります。

読み出し時
・EEARでアドレスを指定
・EECRのbit0(EERE)を1に
・EEDRからデータを読み出す

書き込み時
・EEARでアドレスを指定
・EEDRにデータを書き込む
・EECRのbit1(EEWE)を1に
・続けて書き込む場合には、EEWEが0になるまで待つ

なお、EEWE、EEREは書き込み／読み出しが終わると自動的に0になります。また、EEPROMの書き込みには最大4mS程度の時間がかかるので、データを書き込む場合には、必ずEEWEが0であることを確かめてからにしなければなりません。

また、読み出し／書き込み、いずれの場合にも実行後は2クロックの間CPUの実行が停止します。

アナログコンパレータは、12ピン(AIN0)、13ピン(AIN1)を使用し、AIN0の電圧がAIN1より高ければ1が、逆ならば0が出力されます。そしてその出力の変化で割り込みを発生させることができます。AIN0、AIN1に加える電圧は0(V)〜Vcc(V)までだと思われます（曖昧な書き方ですいません。PDFに詳しく書かれていないので）。アナログコンパレータに関係するI/Oレジスタはアナログコンパレータコントロール／ステータスレジスタ(ACSR/$08)のみです。ACSRの各ビットの内容は次の通りです。

bit	略称	内容
7	ACD	Analog Comparator Disable。1にするとコンパレータへの電源供給停止(Disable状態)
6		予約済み(Reserved)
5	ACO	Analog Comparator Output。コンパレータの出力が直結されている。読み出し専用
4	ACI	Analog Comparator Interrupt flag。コンパレータ割り込みが発生してから、割り込みプログラムが実行されるまで1になる
3	ACIE	Analog Comparator Interrupt Enable。1にするとコンパレータ割り込みが有効になる
2		予約済み(Reserved)
1	ACIS1	Analog Comparator Interrupt mode Select1。割り込み条件設定。下を参照
0	ACIS0	Analog Comparator Interrupt mode Select0。割り込み条件設定。下を参照

ACIS1	ACIS0	コンパレータ割り込み発生条件
0	0	コンパレータ出力が変わる毎に割り込み発生
0	1	予約済み（この設定はしないこと）
1	0	コンパレータ出力の立ち下がりで割り込み発生
1	1	コンパレータ出力の立ち上がりで割り込み発生

なお、ACIS1、ACIS0を変更する場合には、不必要な割り込みが発生するのを防ぐため、必ずACIEを0にして、割り込みを無効にしておかなければなりません。

アナログコンパレータ割り込みの流れは以下の通りです。

・ポートBのbit1、bit0を入力に設定
・ACIEを0に
・ACIS1、ACIS0で割り込み発生条件の設定
・ACIEを1に