Embedded C Intermediate — 인터럽트·주변장치·펌웨어 설계 패턴

# 인터럽트 개념 — 벡터 테이블과 ISR 등록 원리

## 인터럽트란?

CPU는 기본적으로 코드를 위에서 아래로 순차 실행합니다.  
**인터럽트(Interrupt)** 는 외부 또는 내부 이벤트가 발생했을 때  
CPU가 현재 하던 일을 잠시 중단하고 지정된 처리 루틴으로 점프하는 메커니즘입니다.

```
정상 실행 흐름:
  main() → task_A() → task_B() → ...

인터럽트 발생 시:
  main() → task_A()
                 ↓  ← 인터럽트 발생 (예: 타이머 오버플로)
            [현재 상태 저장]
                 ↓
            ISR() 실행
                 ↓
            [상태 복원]
                 ↓
           task_A() 재개
```

폴링(Polling) 방식과 비교하면 인터럽트의 장점이 명확합니다.

| 방식 | 설명 | 단점 |
|------|------|------|
| 폴링 | 루프에서 상태 플래그를 계속 검사 | CPU 자원 낭비, 반응 지연 가능 |
| 인터럽트 | 이벤트 발생 시 CPU가 자동으로 ISR 실행 | 설계 복잡도 증가, 재진입 주의 |

---

## 인터럽트 벡터 테이블 (IVT)

CPU는 인터럽트가 발생했을 때 어떤 함수를 호출해야 하는지 알아야 합니다.  
이 매핑 정보를 담은 테이블이 **인터럽트 벡터 테이블(IVT)** 입니다.

### 일반적인 구조 (ARM Cortex-M 예시)

각 항목은 **ISR 함수의 주소**를 담고 있습니다.  
인터럽트가 발생하면 CPU는 해당 벡터 주소로 점프합니다.

---

## TC37x의 인터럽트 시스템 — IR 모듈

TC37x (TriCore / AURIX 2G) 의 인터럽트 시스템은  
일반 ARM MCU의 NVIC와 구조적으로 다릅니다.

### 핵심 구성 요소

**SRC (Service Request Control) 레지스터** 가 핵심입니다.  
각 주변장치 인터럽트 소스마다 SRC 레지스터가 존재하며,  
여기서 우선순위와 목적지 코어를 설정합니다.

### SRPN (Service Request Priority Number)

- 0 ~ 255 범위의 우선순위 번호
- 숫자가 **클수록** 우선순위가 **높음** (ARM NVIC와 반대)
- 같은 코어에 라우팅된 인터럽트 간에만 우선순위 비교가 유효

### TOS (Type of Service)

인터럽트를 어느 **코어(CPU)** 로 전달할지 결정하는 필드입니다.

```
TOS 값  →  서비스 주체
  0     →  CPU0 (TC0)
  1     →  CPU1 (TC1)
  2     →  CPU2 (TC2)
  6     →  DMA
```

멀티코어 MCU인 TC37x에서만 볼 수 있는 개념입니다.  
단일 코어 MCU(STM32 등)는 코어가 하나이므로 이런 설정이 불필요합니다.

### SRE (Service Request Enable)

SRE 비트가 1이어야 인터럽트가 실제로 CPU에 전달됩니다.  
0이면 인터럽트 요청이 발생해도 CPU는 무시합니다.

---

## ISR 등록 원리

ISR을 등록한다는 것은, 특정 인터럽트 번호(또는 벡터)와  
처리 함수 주소를 연결하는 작업입니다.

### 일반적인 방법 (링커/속성 기반)

```c
// ARM Cortex-M 예시 (GCC 속성 사용)
void TIM2_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt));

void TIM2_IRQHandler(void) {
    // 인터럽트 처리
    TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;  // 플래그 클리어
}
```

함수 이름이 벡터 테이블의 심볼과 일치하면 링커가 자동으로 연결합니다.

### TC37x 방식 — IFX_INTERRUPT 매크로

iLLD에서는 `IFX_INTERRUPT` 매크로로 ISR을 등록합니다.

```c
// 형식: IFX_INTERRUPT(함수명, 코어번호, 우선순위)
IFX_INTERRUPT(asclin0TxISR, 0, ISR_PRIORITY_ASCLIN0_TX)

void asclin0TxISR(void)
{
    // 송신 완료 처리
    IfxAsclin_clearTxFlag(&MODULE_ASCLIN0);
}
```

이 매크로는 내부적으로 TriCore 전용 `__interrupt(priority)` 속성을 붙이고,  
인터럽트 벡터 테이블의 해당 슬롯에 함수를 배치합니다.

---

## 인터럽트 처리 흐름 요약

```
이벤트 발생 (타이머 오버플로, UART 수신 등)
        ↓
주변장치 → SRC 레지스터에 인터럽트 요청 플래그 세트
        ↓
SRE == 1 이고 현재 실행 중인 코드의 우선순위 < SRPN 이면
        ↓
CPU: 현재 레지스터 컨텍스트 저장 (CSA — Context Save Area)
        ↓
ISR 함수 실행
        ↓
ISR 종료 → 컨텍스트 복원 → 중단 지점 재개
```

> **TC37x 특이점:** TriCore는 컨텍스트 저장에 **CSA(Context Save Area)** 라는  
> 전용 메모리 영역을 사용합니다. 스택에 저장하는 ARM 방식과 다릅니다.

---

## 정리

| 개념 | 설명 |
|------|------|
| IVT | 인터럽트 번호 → ISR 함수 주소 매핑 테이블 |
| ISR | 인터럽트 서비스 루틴, 짧고 빠르게 작성 |
| SRPN | TC37x 인터럽트 우선순위 번호 (클수록 높음) |
| TOS | 어느 CPU 코어가 처리할지 지정 |
| SRE | 인터럽트 활성화 비트 |
| CSA | TriCore 전용 컨텍스트 저장 영역 |

인터럽트 개념 — 벡터 테이블과 ISR 등록 원리

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