割り込みハンドラは短く書く

割り込みハンドラの役割は「事象の受け付けと最小限の記録」に限定し、時間のかかる処理はメインループ（またはRTOSのタスク）側で行う、という分担を基本とします。ISR内で行うのは、割り込み要因フラグのクリア、受信データのバッファへの格納、イベントフラグのセットといった短時間で終わる処理のみとし、データの解析・計算・応答の組み立てなどは、ISRが立てたフラグやバッファをメインループが監視して実行します。この「フラグ＋メインループ処理」のパターンにより、割り込みの応答時間（レイテンシ）が短く安定し、多重割り込みの設計も単純になります。ISR内で避けるべき記述として、sprintf等の時間のかかる関数、動的メモリ確保（malloc）、終了を待つ通信・ポーリング、長いループがあります。また、リエントラント（再入）を考慮していない関数をISRとメインの双方から呼ぶことも危険です。ISRとメインで共有する変数にはvolatileを付け、複数バイトのデータや複合操作の受け渡しには、割り込み禁止区間による保護か、リングバッファのような割り込み前提の構造を使います。処理時間の見積りとして、最も頻度の高い割り込みの周期内に、ISRの実行時間が十分収まることを設計段階で確認し、余裕がない場合は処理の分割やDMAの活用を検討します。

【コード例】

volatile uint8_t rx_buf[RX_SIZE];
volatile uint16_t rx_wp = 0;
volatile uint8_t  rx_event = 0;

void uart_rx_isr(void) {           // ISR：格納とフラグのみ
  rx_buf[rx_wp++] = UART_DR;
  if (rx_wp >= RX_SIZE) rx_wp = 0;
  rx_event = 1;
}

void main_loop(void) {             // 重い処理はメイン側で
  if (rx_event) { rx_event = 0; parse_rx_data(); }
}

マイコンの機能設計の観点から割り込み動作を短くする考え方は「割り込み動作の短時間化で動作レスポンス向上」、多重割り込み時の優先度設計は「優先レベルの設定で、多重割り込み時の正常動作を確保」もあわせてご覧ください。