[STM32] 인터럽트(Interrupt) 시스템

🛡️ STM32에서의 인터럽트(Interrupt) 시스템

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📚 기본 개념

• 인터럽트(Interrupt)란?
  • CPU가 다른 작업을 수행 중이라고 가정
  • 외부 신호나 하드웨어 이벤트가 발생
  • 현재 작업을 일시 중단하고 긴급 처리를 수행하는 시스템
• STM32는 Cortex-M 기반이라
  • Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC) 가 인터럽트를 관리함

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⚙️ 인터럽트 처리 흐름

1. 인터럽트 발생 (ex: 버튼 눌림, UART 데이터 수신 완료)
2. NVIC가 감지하여 현재 실행 중인 코드 중단
3. 인터럽트 서비스 루틴(ISR) 으로 이동
4. ISR 코드 실행
5. return from interrupt 명령으로 이전 코드 복귀

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🔧 STM32 인터럽트 주요 구성 요소

구성요소	설명
EXTI	External Interrupts (GPIO 핀 변화를 인터럽트로 사용)
NVIC	Nested Vectored Interrupt Controller, 인터럽트 우선순위 및 활성화 담당
ISR (Interrupt Service Routine)	실제 인터럽트 발생 시 처리할 사용자 함수

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🛠️ 인터럽트 활성화 기본 절차

1. IRQ 핸들러 함수 작성
   • ex) void EXTI0_IRQHandler(void)
2. 인터럽트 소스 설정
   • EXTI, UART, TIM 등 이벤트를 인터럽트로 설정
3. NVIC에 인터럽트 등록 및 활성화
   • HAL_NVIC_SetPriority()
   • HAL_NVIC_EnableIRQ()
4. ISR 안에서 처리 후 인터럽트 플래그 클리어
   • 플래그를 클리어하지 않으면 인터럽트 계속 발생

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🖥️ 코드 예제: EXTI 버튼 인터럽트 설정

// 1. GPIO를 인터럽트 모드로 초기화
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

// 2. NVIC 설정
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

// 3. 인터럽트 핸들러 작성
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);  // HAL 라이브러리 사용시
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
    {
        // 버튼 눌렀을 때 처리할 내용
    }
}

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🧩 인터럽트 우선순위 (Priority)

• Preemption Priority: 다른 인터럽트를 중단하고 먼저 실행할 수 있는 레벨
• Sub Priority: 같은 Preemption Priority 안에서 실행 순서를 정하는 레벨

STM32에서는 HAL_NVIC_SetPriority(IRQn, preemptPriority, subPriority);로 설정

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🏎️ 인터럽트의 장점

• 실시간 반응 가능
• CPU 자원을 효율적으로 사용
• 저전력 시스템에서 특히 유리

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⚡ 주의사항

• ISR 안에서는 짧고 빠르게 처리할 것
  • (느린 작업은 플래그만 세우고 메인루프에서 처리)
• ISR 내부에서는 블로킹 함수 사용 금지
  • (예: HAL_Delay() 같은 거 사용하면 시스템 멈춤)
• 인터럽트 플래그 클리어 필수
  • 클리어 안 하면 인터럽트가 계속 발생함

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🧠 한 문장 요약

"STM32 인터럽트는 NVIC가 관리하며, 빠르게 이벤트를 감지하고 처리하는 실시간 시스템 핵심 기능"